https://m.toutiao.com/is/iY1BC2KQ/ 學(xué)過(guò)數(shù)學(xué)的朋友應(yīng)該都了解,在微積分的學(xué)習(xí)中,實(shí)際上和導(dǎo)數(shù)是有巨大聯(lián)系的,那么為啥要研究導(dǎo)數(shù)呢?今天我們就來(lái)一起看一下,到底有哪些好處,首先我們來(lái)看一下有關(guān)導(dǎo)數(shù)的定義。 ![]() 定義:如果函數(shù)f(x)在(a,b)中每一點(diǎn)處都可導(dǎo),則稱f(x)在(a,b)上可導(dǎo),則可建立f(x)的導(dǎo)函數(shù),簡(jiǎn)稱導(dǎo)數(shù),記為f'(x)。 我們還可以這樣理解,如果一個(gè)函數(shù)可導(dǎo),那么這個(gè)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)就是該函數(shù)變化率的極限值,也就是說(shuō),有以下情況存在: ![]() 上述表述的可導(dǎo)函數(shù),實(shí)際上就是自變量在不斷求導(dǎo)的一個(gè)過(guò)程,就是求曲線函數(shù)在各個(gè)點(diǎn)的切線斜率,通過(guò)這個(gè)曲線函數(shù),求出來(lái)的導(dǎo)數(shù)也是一個(gè)函數(shù),我們稱原函數(shù)的導(dǎo)數(shù)叫導(dǎo)函數(shù)。 舉例論證:例如以上二次函數(shù) ![]() 通過(guò)這個(gè)二次函數(shù),你會(huì)發(fā)現(xiàn),要想對(duì)其求導(dǎo)函數(shù),只需要對(duì)自變量進(jìn)行求導(dǎo)即可,從而使得每個(gè)點(diǎn)都成立。 ![]() 求導(dǎo)后就可以得到一個(gè)一次函數(shù),這個(gè)一次函數(shù)稱為上述二次函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)。 如果要追究到一點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值,那么我們?nèi)=1進(jìn)行研究。 ![]() 當(dāng)x=1時(shí),表示的是這條曲線過(guò)點(diǎn)(1,f(1))的切線斜率值為2,根據(jù)斜率值,我們就可以判斷出這條曲線在某一個(gè)區(qū)間內(nèi)是遞增的還是遞減的,或者是遞增以及遞減的快慢程度。 所以說(shuō),在函數(shù)求導(dǎo)的過(guò)程中,我們還可以借助原函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)來(lái)判斷原函數(shù)的增減性。 ![]() 如果曲線某點(diǎn)的斜率值是大于零的,此時(shí)就可以確定在這個(gè)點(diǎn)的相鄰區(qū)域,曲線呈現(xiàn)上升趨勢(shì),在函數(shù)中就可以說(shuō)原函數(shù)是遞增的,反之原函數(shù)就是遞減的。 ![]() 我們以函數(shù)f(x)=X2為例子,如上所述,過(guò)A點(diǎn)的切線斜率值為2,我們就可以知道,至少在A點(diǎn)的相鄰區(qū)域,這條曲線是呈現(xiàn)上去趨勢(shì)的,即函數(shù)在相鄰區(qū)域內(nèi)遞增。 ![]() 如果按照上述問(wèn)題進(jìn)行再一步探討,過(guò)左側(cè)的C點(diǎn),切線的斜率值就會(huì)是-2,表明至少在C點(diǎn)的相鄰區(qū)域,這條曲線是呈現(xiàn)下走趨勢(shì)的,函數(shù)就可以認(rèn)為是遞減的。 ![]() 但是對(duì)于這個(gè)相鄰區(qū)域區(qū)間的范圍到底要如何區(qū)分呢? 這就需要通過(guò)原函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)進(jìn)行求大小關(guān)系來(lái)劃分,就是說(shuō),當(dāng)導(dǎo)函數(shù)在某區(qū)域內(nèi),每個(gè)點(diǎn)都小于零,那么就可以說(shuō)導(dǎo)函數(shù)的原函數(shù)單調(diào)遞減,如果導(dǎo)函數(shù)在某區(qū)域內(nèi),每個(gè)點(diǎn)都大于零,那么就可以說(shuō)導(dǎo)函數(shù)的原函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)導(dǎo)函數(shù)等于零時(shí),就稱導(dǎo)函數(shù)的原函數(shù)存在極值或者是最值。 ![]() 我們還可以通過(guò)繼續(xù)對(duì)原函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)再次求導(dǎo)數(shù),從而得到原函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù),然后根據(jù)二階導(dǎo)數(shù)的大小,也可以判斷原函數(shù)的增減性以及原函數(shù)的極值。 ![]() 我們還可以根據(jù)二階導(dǎo)數(shù)的函數(shù)值以及二階導(dǎo)數(shù)的大小,判斷原函數(shù)曲線的凹凸性,也就是說(shuō)原函數(shù)曲線切線的斜率一直是遞增的,從而判斷出原函數(shù)曲線是凹函數(shù),反之可以得到函數(shù)是凸函數(shù)。 另外,我們還可以借助導(dǎo)函數(shù)進(jìn)行求解切線的陡峭程度,駐點(diǎn),切線方程等。 今天的內(nèi)容就講到這里,有不同見(jiàn)解的朋友,評(píng)論區(qū)留言討論,以供大家參考。 |
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