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导数与微分
重点:倒数的定义,基本初等函数求导公式,各类求导法则,二阶导数,连续与可导的关系,导数与微分的关系,导数的几何意义
难点:导数的定义,复合函数求导,高阶导数
例题:
例1 试确定a、b之值,使函数在内可导,并求
例2 设 证明在处连续,可微,且导函数在处连续,但在处不可导
设在处可导,求
求下列函数的导数
(1) (2)
(3)
设和是可导函数,求函数的导数.
设由方程确定,其中是的可微函数,试求.
已知
设且处处可微,求.
求下列函数的高阶导数
(1)
(2)
(3)
(4) .
设函数满足:
对于任意实数,有
在可导,且.
证明: 可导且
作业题:求平面曲线与的公切线方程.
答案:
例1 试确定a、b之值,使函数
在内可导,并求
解: 欲使在内可导,只需在处连续,可导,由
而在处连续,得
……………………(1)
由在处可导,得
………………………(2)
联立(1)与(2)解得,.所以当,时,在处可导,且
例2 设
证明在处连续,可微,且导函数在处连续,但在处不可导
证: 因为,故在处连续,又
故在处可导,也可微.当时,
故导函数在处连续,但
故导函数在处不可导
设在处可导,求
解:
求下列函数的导数
(1)
(2)
(3)
(1) 解:
.
令
故
(2) 解:
(3) 解:
设和是可导函数,求函数的导数.
解:
设由方程确定,其中是的可微函数,试求.
解: 对原式左右求导有
解得
已知
解:
设且处处可微,求.
解:
求下列函数的高阶导数
(1)
(2)
(3)
(4) .
(1) 解: 其中为的5次多项式,故
解: 将原函数变形得
,
故
解: 将原函数变形得
故
解: 将原函数变形得
故
设函数满足:
对于任意实数,有
在可导,且.
证明: 可导且
证: 首先不恒为零,否则有,与题设矛盾.于是至少存在一点,使.这样,由可得.
设为内任一点,则
即可导且.
作业题:求平面曲线与的公切线方程.
解: 设公切线分别与曲线和相切于点, ,并与轴交于点,见图,因为公切线是曲线在点处切线,故其斜率为
………………………………(1)
其方程为 ,即……… (2)
或 ,即…… (3)
公切线也是曲线在点处的切线,故其斜率为
…………………………(4)
其方程为 ,即…… (5)
或 ,即…. (6)
由(2)、(3)可得,
由(5)、(6)可得,
所以
由(1)、(4)、(7)可解得,.
故所求公切线方程为
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