第三章 導函數 ‧3-1 函數的極限與連續 ‧3-2 導數及其基本性質 ‧3-3 微分公式 ‧3-4 高階導函數
3-1函數的極限與連續 區間表示法 函數極限的定義 函數極限的求法 極限的運算性質 左、右極限 函數的連續性
區間表示法 若a、b、x為實數,且 a < b (1)閉 區 間: (2)開 區 間: (3)半開區間(半閉區間):
函數極限的定義 當函數 f (x)定義域中的x逐漸趨近於定數a時(x≠a),則對應的函數值f (x)也逐漸趨近於α,即若x→a (x≠a),則f (x)→α 此時我們稱為x趨近a時,f (x)的極限為α,記為
函數極限的求法 計算 之值: (f (x)為多項式、有理式或根式) (1)以x=a直接代入 f (x),函數值不會出現分母為0的情形,則 。 計算 之值: (f (x)為多項式、有理式或根式) (1)以x=a直接代入 f (x),函數值不會出現分母為0的情形,則 。 (2)以x=a直接代入f (x),函數值出現 的情形,通常要把使分子、分母產生0的公因式約去之後,再把x=a代入,便可求得極限。
極限的運算性質
左、右極限 (1)當x > a且x →a ( x從a的右側趨近a ), 我們稱為 f (x)於a的右極限, 記作 。 記作 。 (2)當x < a且x →a ( x從a的左側趨近a ) , 我們稱為f (x)於a的左極限, 記作 。
函數的連續性 函數 f (x)若滿足下列三個條件, 則稱函數f (x)於點x=a為連續: (1) f (a)存在 (2) 存在 (3)
3-2 導數及其基本性質 變化率 導數的定義 導數的幾何意義 導數的物理意義 導函數 可微分與連續的關係
變化率 為函數f (x)在區間[a,b]的平均變化率。 為函數f (x)於a的瞬時變化率。
導數的定義(1) a 為函數f (x)定義域內一點, 我們稱極限值 為 f (x)在x=a處的導數,以f '(a)表示之,即
導數的定義(2) 在 導數的定義中, 設x-a=h,則x=a+h, 當x→a時,意指h →0, 在 導數的定義中, 設x-a=h,則x=a+h, 當x→a時,意指h →0, 那麼f (x)在x=a的導數我們也可以表示成:
導數的幾何意義 曲線y=f (x)在x=a的導數f '(a), 即為此曲線在點(a,f (a))的切線斜率。
導數的物理意義 (1)位移函數f (t)在t=a處的導數 為此運動物體在時刻a的瞬時速度。 (2)速度函數v(t)在t=a處的導數
導函數 如果定義域中的每一個點a,函數f (x)都有導數 f '(a),此時f '(x)形成一個新的函數,我們就稱f '(x)為f (x)的導函數。求導函數的過程稱為微分。 對於導數、導函數、微分、可微分這些名稱,實際上是指同樣的概念,只不過是名詞、動詞、形容詞的差別而已。 函數y=f (x)的導函數,有下列的表示方法:
可微分與連續的關係 (1)可微分的函數必定是連續。 (2)連續函數不一定可微分。 例如: 函數f (x)=│x│在x =0處雖然為連續,
3-3 微分公式 微分公式 連鎖規則
微分公式(1) 公式1:若 f (x)=xn,則 ( n為自然數) 公式2:若f (x)=k ,則 ( k為常數) 公式3:若y=kf (x),則 ( k為常數)
微分公式 (2) 公式4:若y=f (x)+g(x),則y=f '(x)+g'(x) 公式6:若y=f (x)g(x),則y=f '(x)g(x)+f (x)g'(x) 公式7:若 ,則
連鎖規則 (1)設y=g(f (x)),且f '(x)、g'(f (x))均存在, 則y '=g'(f (x))×f '(x) (2)設n為有理數,f (x)為可微分函數, 若y=(f (x))n,則y '=n(f (x))n-1 ×f '(x)
3-4 高階導函數 第一、二階導函數 第三階與第n階導函數
第一、二階導函數 (1)對一般可微分的函數f (x)而言, 其導函數為f '(x),或者記為 (2)若函數f '(x)仍可微分,
第三階與第n階導函數 (1)若函數f ''(x)仍可微分, (f ''(x))'稱為f (x)的第三階導函數,其記號為 (2)依此類推, f (x)的第n階導函數,其記號為