导数定义的利用
例 若,则
等于( )
A. B.
C.
D.以上都不是
分析:本题考查的是对导数定义的理解,根据导数定义直接求解即可
解:由于
,应选A
求曲线方程的斜率和方程
例
已知曲线上一点
,用斜率定义求:
(1)点A的切线的斜率
(2)点A处的切线方程
分析:求曲线在A处的斜率,即求
解:(1)
(2)切线方程为
即
说明:上述求导方法也是用定义求运动物体在时刻
处的瞬时速度的步骤.
判断分段函数的在段点处的导数
例 已知函数,判断
在
处是否可导?
分析:对分段函数在“分界点”处的导数问题,要根据定义来判断是否可导.
解:
∴在
处不可导.
说明:函数在某一点的导数,是指一个极限值,即,当
;包括
;
,判定分段函数在“分界处”的导数是否存在时,要验证其左、右极限是否存在且相等,如果存在且相等,才能判定这点存在导数,否则不存在导数.
利用导数定义的求解
例 设函数在点
处可导,试求下列各极限的值.
1.;
2.
3.若,则
等于( )
A.-1 B.-2 C.-1 D.
分析:在导数的定义中,增量的形式是多种多样的,但不论
选择哪种形式,
也必须选择相对应的形式.利用函数
在点
处可导的条件,可以将已给定的极限式班等变形转化为导数定义的结构形式.
解:1.原式=
2.原式=
3.(含
),
∴
故选A.
说明:概念是分析解决问题的重要依据,只有熟练掌握概念的本质属性,把握其内涵与外延,才能灵活地应用概念进行解题,不能准确分析和把握给定的极限式与导数的关系,盲目套用导数的定义是使思维受阻的主要原因.解决这类问题的关键就是等价变形,使问题转化.
利用定义求导数
例 1.求函数在
处的导数;
2.求函数(a、b为常数)的导数.
分析:根据导数的概念求函数的导数是求导数的基本方法,确定函数在
处的导数有两种方法,应用导数定义法和导函数的函数值法.
解:1.解法一(导数定义法):,
解法二(导函数的函数值法):,
∴
2.
说明:求导其本质是求极限,在求极限的过程中,力求使所求极限的结构形式转化为已知极限的形式,即导数的定义,这是能够顺利求导的关键,因此必须深刻理解导数的概念.
证明函数的在一点处连续
例
证明:若函数在点
处可导,则函数
在点
处连续.
分析:从已知和要证明的问题中去寻求转化的方法和策略,要证明在点
处连续,必须证明
.由于函数
在点
处可导,因此,根据函数在点
处可导的定义,逐步实现两个转化,一个是趋向的转化,另一个是形式(变为导数定义形式)的转化.
解:证法一:设,则当
时,
,
∴函数在点
处连续.
证法二:∵函数在点
处可导,
∴在点处有
∴∴函数
在点
处连续.
说明:对于同一个问题,可以从不同角度去表述,关键是要透过现象看清问题的本质,正确运用转化思想来解决问题.函数在点
处连续,有极限以及导数存在这三者之间的关系是:导数存在
连续
有极限.反之则不一定成立.证题过程中不能合理实现转化,而直接理解为
是使论证推理出现失误的障碍.