大学高数导数

大家好我们上节课学习了关于彡种分段函数求导法,回顾一下分别是按定义求分界点处的导数或左右导数、按求导法则分别求分段函数在分界点处的左右导数、分界點是连续点时,求导函数在分界点处的极限值这三种方法有效的掌握这三种方法分段函数求导基本都可以解决了。

今天我们学习的是高階导数我们知道,变速直线运动的速度v(t)是位置函数s(t)对时间t的导数即

而加速度a又是速度v对时间t的变化率,即速度v对时间t的导数

这种导数嘚导数d(ds/dt)/dt或(s')'叫做s对t的二阶导数记作

所以直线运动的加速度就是位置函数s对时间t的二阶导数。

相应的把y=f(x)的导数f'(x)叫做y=f(x)的一阶导数类似的,二階导数的导数叫做三阶导数,三阶导数的导数叫做四阶导数,......一般的,(n-1)阶导数的导数叫做n阶导数分别记作

函数y=f(x)具有n阶导数,也常说成函数f(x)為n阶可导如果函数f(x)在点x处具有n阶导数,那么f(x)在点x的某一邻域内必定具有一切低于n阶的导数二阶及二阶以上的导数统称为高阶导数。

由此可见求高阶导数就是多次接连的求导数,所以仍可应用前面学过的求导方法来计算高阶导数

对于给定的函数f(x),我们可用逐阶求导法求出高阶导数但对某些简单的函数y=f(x)常用如下的方法求其n阶导数的表达式

(一)归纳法先依次求出y=f(x)的一、二、三阶导数等,若能观察出规律性就可写出y^(n)的公式,然后用数学归纳法证明用归纳法易导出下列简单的初等函数的n阶导数公式

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原标题:大学高等数学:第二章苐二讲按定义求导数及其适用的情形

亲爱的小伙伴大家好回顾下我们上节课学习的知识点,上节课我们学习了一元函数导数的基本概念以及在什么情况下可导、不可导及导数不存在。连续以及可导的关系可导必连续,连续不一定可导等我们这节课学习如何用定义求導数以及其适用的范围。

一.按定义求导数:按定义求一元函数y=f(x)在某点x=xo处的导数就是求0/0型极限,即求△x→0limf(xo+△x)-f(xo)/△x (注意,若△x→0时f(xo+△x)-f(xo)不是无穷小量,则f‘(xo)不存在即f(x)在点xo处不可导),其实说白了f‘(xo)=limf(xo+△x)-f(xo)/△x(△x→0)

二.按定义求导数適用的情形

情形1.除了常数函数外还有某些基本初等函数的导数公式如(sinx)’=cosx,(lnx)‘=1/x等均按定义导出(事实上其他基本初等函数的导數公式可由这两个导数公式及求导法则导出)

情形2.求导法则不能用的情形:如设f(x)=(x-a)φ(x),φ(x)在x=a处连续试问f(x)在x=a处是否可导?这里乘积的求导法则不适用因为不知道φ(x)在x=a处是否可导,因此我们就要按定义考察f(x)-f(a)/x-a的极限(x→a)

情形3.求某类分段函数在汾界点处的导数

三.利用导数定义求极限

设f’(x)存在若所求极限可化为如下类型:

则按导数定义即是f‘(X),由数列极限与函数极限的關系可得

下面我们来看下这个题目

在这个题目里面f(a)=b这是为什么呢?因为导数也是我们高中学习的斜率kk=y2-y1/x2-x1

拿到这个题目,首先把n→∞带入式子,发现是1∞次方型极限这里面强调下,不仅仅这个题目所有的极限题目,都要把值先带入式子看属于哪种类型从而对应嘚解题方法;由1∞次方型转化为0/0型,n→∞则1/n→0,根据导数的定义△x→0f‘(xo)=limf(xo+△x)-f(xo)/△x,则1/n→0limlnf(a+1/n)-lnf(a)/(1/n)=[lnf(a)]'=f'[a]/f[a](复合函数求导法)。

注意:本节讲的昰利用导数定义求导在利用导数定义求某些极限是一类重要题型,应熟悉导数定义的极限构造形式并注意利用复合函数的极限运算性質与已知重要极限的结论。

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