第二章微积分学的创始人: 德国数学家 Leibniz 微分学导数导数描述函数变化快慢微分微分描述函数变化程度都是描述物质运动的工具 (从微观上研究函数)导数与微分导数思想最早由法国数学家 Ferma 在研究极值问题中提出.英国数学家 Newton目录 上页 下页 返回 结束 本章主要内容本章主要内容第一节第一节 导数概念导数概念第二节第二节 函数的求导法则函数的求导法则第三节第三节 高阶导数（二阶导数）高阶导数（二阶导数）第四节第四节 隐函数的导数及由参数方程所确定隐函数的导数及由参数方程所确定的函数的导数的函数的导数第五节第五节 函数的微分函数的微分一、引例一、引例二、导数的定义二、导数的定义三、导数的几何意义三、导数的几何意义四、函数的可导性与连续性的关系四、函数的可导性与连续性的关系第一节第一节导数的概念导数的概念 第二章 一、一、 引例引例1. 变速直线运动的速度变速直线运动的速度设描述质点运动位置的函数为则 到 的平均速度为而在 时刻的瞬时速度为2. 曲线的切线斜率曲线的切线斜率曲线在 M 点处的切线割线 M N 的极限位置 M T(当 时)割线 M N 的斜率切线 MT 的斜率两个问题的共性共性:瞬时速度切线斜率所求量为函数增量与自变量增量之比的极限 .类似问题还有:加速度角速度线密度电流强度是速度增量与时间增量之比的极限是转角增量与时间增量之比的极限是质量增量与长度增量之比的极限是电量增量与时间增量之比的极限变化率问题二、导数的定义二、导数的定义定义定义1 . 设函数在点存在,并称此极限为记作:即则称函数若的某邻域内有定义 , 在点处可导可导, 在点的导数导数. 运动质点的位置函数在 时刻的瞬时速度曲线在 M 点处的切线斜率目录 上页 下页 返回 结束 关于导数的说明：关于导数的说明：不存在, 就说函数在点 不可导. 若也称在若函数在开区间 I 内每点都可导,此时导数值构成的新函数称为导函数.记作:就称函数在 I 内可导. 的导数为无穷大 .若极限目录 上页 下页 返回 结束 求简单函数的导数举例步骤步骤:例例1. 求函数(C 为常数) 的导数. 解解:即例例2. 求函数解解:说明：说明：对一般幂函数( 为常数) 例如，例如，（以后将证明）例例3. 求函数的导数. 解解:则即类似可证得目录 上页 下页 返回 结束 例例4 4解解目录 上页 下页 返回 结束 例例5 5解解在点的某个右右 邻域内单侧导数单侧导数若极限则称此极限值为在 处的右右 侧导数侧导数,记作即(左左)(左左)定义定义2 . 设函数有定义,存在,定理定理1. 函数在点且存在简写为若函数与都存在 , 则称在开区间 内可导,在闭区间 上可导.可导的充分必要条件充分必要条件是且目录 上页 下页 返回 结束 例例6 6解解三、三、 导数的几何意义导数的几何意义曲线在点的切线斜率为若曲线过上升;若曲线过下降;若切线与 x 轴平行,称为驻点驻点;若切线与 x 轴垂直 .曲线在点处的切线方程切线方程:法线方程法线方程:目录 上页 下页 返回 结束 例例7 7 求等边双曲线 在点 处的切线的斜率并写出在该点处的切线方程和法线方程 解 所求切线及法线的斜率分别为所求切线方程为 即 所求法线方程为 即目录 上页 下页 返回 结束 练习练习 求曲线的通过点(0 4)的切线方程 解解 设切点的横坐标为 则切线的斜率为 于是所求切线的方程可设为 根据题目要求 点(0 4)在切线上 因此解之得 于是所求切线的方程为即 3xy40 四、四、 函数的可导性与连续性的关系函数的可导性与连续性的关系定理定理2.证证: 设在点 x 处可导,存在 , 因为故所以函数在点 x 连续 .注意注意: 函数在点 x 连续连续，但在该点但在该点未必可导未必可导.反例反例:在 x = 0 处连续 , 但不可导.即目录 上页 下页 返回 结束 例例8 8 讨论函数 处的连续性与可导性.解解： 所以 处连续. 011/1/在目录 上页 下页 返回 结束 ,此极限不存在 所以 处不可导 内容小结内容小结1. 导数的实质:3. 导数的几何意义:4. 可导必连续, 但连续不一定可导;5. 已学求导公式 :6. 判断可导性不连续, 一定不可导.直接用导数定义;看左右导数是否存在且相等.2. 增量比的极限切线的斜率;(变化率变化率)思考与练习思考与练习1. 函数 在某点 处的导数区别:是函数 ,是数值;联系:注意注意:有什么区别与联系 ?？与导函数2. 设存在 , 则3. 已知则4. 若时, 恒有问是否在可导?解解:由题设由夹逼准则故在可导, 且5. 设, 问 a 取何值时,在都存在 , 并求出解解: 显然该函数在 x = 0 可导 .故时此时在都存在, 作业作业 P65 2 , 5 , 6, 7(1)第二节 思考题思考题 解解: 因为1. 设存在, 且求所以在 处连续, 且存在， 证明:在处可导.证证：因为存在， 则有又在处连续,所以即在处可导.2. 设故