第12節(jié)導(dǎo)數(shù)的引入和定義

1、3.1 切線和速度問題一、切線的斜率.)()(limtanaxafxfkax 二、瞬時速度hafhafh)()(limv0 瞬時速度瞬時速度3.2 導(dǎo)數(shù)的定義一、導(dǎo)數(shù)的定義,存在存在hxfhxfxyhx)()(limlim0000 .|)()( 000 xxxxdxxdfyxf 或或，或或記為記為.)(0處可導(dǎo)處可導(dǎo)在點在點并稱并稱xxfy 如如果果極極限限有有定定義義的的某某個個鄰鄰域域內(nèi)內(nèi)在在點點設(shè)設(shè)函函數(shù)數(shù),)(0 xxfy 定義2.1.)(0處的導(dǎo)數(shù)處的導(dǎo)數(shù)在點在點則稱該極限為則稱該極限為xxf.)()(lim)(0000 xxfxxfxfx 其它形式其它形式.)()(lim)(000

2、0 xxxfxfxfxx 說明：（ ）導(dǎo)導(dǎo)數(shù)數(shù)的的實實質(zhì)質(zhì)是是增增量量之之比比的的極極限限1.3義義）一點處導(dǎo)數(shù)是局部定）一點處導(dǎo)數(shù)是局部定（.,2右極限右極限可正可負，極限包含左可正可負，極限包含左）（hx 定義2.2 （左右導(dǎo)數(shù)）若若對對極極限限存存在在，000()()0,limhf xhf xhh 二、單側(cè)導(dǎo)數(shù),);()(0內(nèi)內(nèi)有有定定義義在在函函數(shù)數(shù) xuxf);( 00 xfxf 的右導(dǎo)數(shù)，記為的右導(dǎo)數(shù)，記為在在則稱其為則稱其為若若對對極極限限存存在在，000()()0,limhf xhf xhh );( 00 xfxf 的左導(dǎo)數(shù)，記為的左導(dǎo)數(shù)，記為在在則稱其為則稱其為定理2.1).

3、( )( )(000 xfxfxxf 可導(dǎo)可導(dǎo)在在例 1.0)(處的可導(dǎo)性處的可導(dǎo)性在在討論函數(shù)討論函數(shù) xxxf解xy xyo,)0()0(hhhfhf hhhfhfhh 00lim)0()0(lim, 1 hhhfhfhh 00lim)0()0(lim. 1 ),0()0( ff即即.0)(點不可導(dǎo)點不可導(dǎo)在在函數(shù)函數(shù) xxfy定義2.3若若在在的的每每一一點點可可導(dǎo)導(dǎo)，則則稱稱 在在上上可可導(dǎo)導(dǎo)( )( , )( , ).f xa bfa b若若在在上上可可導(dǎo)導(dǎo) 且且，都都存存在在 則則稱稱( , ),( )( ),fa bfafb 在在上上可可導(dǎo)導(dǎo) , .fa b由由在在每每一一個個可

4、可導(dǎo)導(dǎo)點點的的導(dǎo)導(dǎo)數(shù)數(shù)值值，得得到到導(dǎo)導(dǎo)函函數(shù)數(shù)簡簡稱稱函函數(shù)數(shù)的的導(dǎo)導(dǎo)數(shù)數(shù)( )( ),( ).f xfxf x三、可導(dǎo)與連續(xù)的關(guān)系定理2.2.)(0可可導(dǎo)導(dǎo)，則則在在該該點點必必連連續(xù)續(xù)在在若若xxf注注 可導(dǎo)一定連續(xù)可導(dǎo)一定連續(xù), ,連續(xù)未必可導(dǎo)連續(xù)未必可導(dǎo). .例 2.0,0, 00,1sin)(處的連續(xù)性與可導(dǎo)性處的連續(xù)性與可導(dǎo)性在在討論函數(shù)討論函數(shù) xxxxxxf解,1sin是有界函數(shù)是有界函數(shù)x01sinlim0 xxx.0)(處連續(xù)處連續(xù)在在 xxf處有處有但在但在0 xxxxxy 001sin)0(x 1sin.11,0之間振蕩而極限不存在之間振蕩而極限不存在和和在在時時當(dāng)當(dāng)

5、 xyx.0)(處不可導(dǎo)處不可導(dǎo)在在 xxf0)(lim)0(0 xffx四、常用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)例1.)()(的導(dǎo)數(shù)的導(dǎo)數(shù)為常數(shù)為常數(shù)求函數(shù)求函數(shù)ccxf 解hxfhxfxfh)()(lim)(0 hcch 0lim. 0 . 0)( c即即例2.)(sin)(sin,sin)(4 xxxxxf及及求求設(shè)函數(shù)設(shè)函數(shù)解hxhxxhsin)sin(lim)(sin0 22sin)2cos(lim0hhhxh .cos x .cos)(sinxx 即即44cos)(sin xxxx.22 類似可得：類似可得：.sin)(cosxx 例3.)(的導(dǎo)數(shù)的導(dǎo)數(shù)為正整數(shù)為正整數(shù)求函數(shù)求函數(shù)nxyn 解hxhxx

6、nnhn )(lim)(0! 2)1(lim1210 nnnhhhxnnnx1 nnx.)(1 nnnxx即即更一般地)(.)(1rxx )( x例如,12121 x.21x )(1 x11)1( x.12x 例4.)1, 0()(的導(dǎo)數(shù)的導(dǎo)數(shù)求函數(shù)求函數(shù) aaaxfx解haaaxhxhx 0lim)(haahhx1lim0 .lnaax .ln)(aaaxx 即即.)(xxee 16例例5 5.)1, 0(log的導(dǎo)數(shù)的導(dǎo)數(shù)求函數(shù)求函數(shù) aaxya解解hxhxyaahlog)(loglim0 .ln1)(logaxxa 即即.1)(lnxx xxhxhah1)1(loglim0 .ln1ax 五、小結(jié)3. 導(dǎo)數(shù)的實質(zhì)導(dǎo)數(shù)的實質(zhì): 增量比的極限增量比的極限;2. axf )(0 )(0 xf;)(