初探微积分
说在前面
微积分由于刚刚学习,所以趁着有印象赶快整理下来
本文章适合入门,其实文章里面大部分都是有关于导数的内容,积分内容只有两个
平均变化率
概念:一般的,已知函数y=f(x),x0,x1是其定义域不同的两点,记作: \(\Delta\) x=x1-x0
\(\Delta\)y=y1-y0=f(x1)-f(x0)=f(x0+\(\Delta\)x)-f(x1)
则当\(\Delta\)x!=0时,商\(\dfrac {\Delta y}{\Delta x}\)=\(\dfrac {f\left( x_{0}+\Delta x\right) -f\left( x_{0}\right) }{\Delta x}\)
称函数y=f(x)在区间[x0,x0+\(\Delta\)x](或[x0+\(\Delta\)x,x0])的平均变化率
例题:1.求函数y=x^2在区间[x0,x0+\(\Delta\)x]的平均变化率
2.求函数y=\(\dfrac {1}{x}\)在区间[x0,x0+\(\Delta\)x]的平均变化率
瞬时变化率
概念:当\(\Delta\)x趋近于0时,平均变化率\(\dfrac {\Delta y}{\Delta x}\)=\(\dfrac {f\left( x_{0}+\Delta x\right) -f\left( x_{0}\right) }{\Delta x}\)趋近于一个常数l
那么称函数l为函数y=f(x)在点x0的瞬时变化率
记作:当\(\Delta\)x ——> 0时,\(\dfrac {f\left( x_{0}+\Delta x\right) -f\left( x_{0}\right) }{\Delta x}\) ——> l
即\(\lim _{\Delta x\rightarrow 0}\dfrac {f_{c}\left( x_{0}+\Delta x\right) -f\left( x_{0}\right) }{\Delta x}=l\)
f(x)在点x0处的导数
概念:函数y=f(x)在点x0的瞬时变化率
通常称为f(x)在点x0处的导数,并记作\(f'\left( x_{0}\right)\)
\(\lim _{\Delta x\rightarrow 0}\dfrac {f_{c}\left( x_{0}+\Delta x\right) -f\left( x_{0}\right) }{\Delta x}=f'\left( x_{0}\right)\)
导数定义
概念:如果f(x)在开区间(a,b)内每一点x都是可导的,称f(x)在区间(a,b)可导
区间(a,b)的每个值都对应一个确定的导数\(f'\left( x\right)\)
于是在区间(a,b)内,\(f'\left( x\right)\)可构成一个新函数
称为y=f(x)的导函数,记作\(f'\left( x\right)\)通称导数
例题:1.火箭竖直向上发射,熄火时向上速度达到100m/s
试问熄火多长时间火箭上上速度为\(0\)
2.圆S=π r^2,周长l=2πr求之间的关系
导数的几何意义
概念:通过直线和曲线图像我们可以得知两线有割线也有切线
显然,我们可以知道割线的斜率就是平均变化率
当割线成为切线的时候\(\Delta\)x ——>\(0\),割线斜率趋近于切线斜率
即\(\lim _{\Delta x\rightarrow 0}\dfrac {f_{c}\left( x_{0}+\Delta x\right) -f\left( x_{0}\right) }{\Delta x}=f'\left( x_{0}\right)\)
例题:1.求抛物线\(y=x^{2}\)在点(x0,f(x0))的导数的切线的斜率等于\(f'\left( x_{0}\right)\)
2.求双曲线\(y=\dfrac {1}{x}\)在点(2,1/2)的切线方程
导数的运算
常值函数的导数:
\(y=f\left( x\right) \equiv c\)(c为常数)
\(y'=f'\left( x\right) =C'=\lim _{\Delta x\rightharpoonup 0}\dfrac {c-c}{\Delta x}=0\)
根据以上的方法我们可以得到几个式子
y=x y'=x'=1
\(y=x^{2}\) \(y=\left(x^{2}\right)'=2x\)
\(y=\dfrac {1}{x}\) \(y'=-\dfrac {1}{x^{2}}\)
\(y=x^{3}\) \(y'=3x^{2}\)
\(y=\sqrt {x}\) \(y'=\lim _{\Delta x\rightarrow 0}\dfrac {\sqrt {x_{0}+\Delta }x-\sqrt {x_{0}}}{\Delta x}\)
基本初等函数的公示表
导数的四则运算
1.函数和或差的求法
\(\left[ f\left( x\right) \pm g\left( x\right) \right] '=f'\left( x\right) \pm g'\left( x\right)\)
2.函数积的求法
\(\left[ t\left( x\right) \cdot g\left( x\right) \right] '=f'\left( x\right) \cdot g\left( x\right) +g'\left( x\right) \cdot f\left( x\right)\)
3.函数商的求法
\(\left[ \dfrac {f\left( x\right) }{g\left( x\right) }\right]' =\dfrac {f'\left( x\right) g\left( x\right) -f\left( x\right) g'\left( x\right) }{g^{2}\left( x\right) }\)
利用导数判断函数的单调性
1.在区间(a,b)为$f'\left( x\right) $>0则f(x)在此区间为增函数,此区间为此函数的增区间
2.在区间(a,b)为$f'\left( x\right) $<0则f(x)在此区间为减函数,此区间为此函数的减区间
利用导数研究函数的极值
曲边梯形与定积分
微积分基本定理
补充:定积分
你是我路过人间时藏在山河里的唯一秘密
也是我披星戴月奔赴万里无奈的触不可及