1. 七、函數的單調性與凹凸性
函數單調性判定法:
由上可知我們可由導數f'(x)的正負性來判斷函數單調性,此外函數單調性改悉敗變往往發生在駐點(f'(x)=0)和導數不存在點,因此可以先根據這兩類點來劃分區間,再討論單調性。
(從上面圖形可以看到凹函數的切線斜率是單調遞增的,凸函數是單調遞減,結合函數單調性判定可得。)
此外函數睜孝顫凹凸性改變往往發生在拐點(f''(x)=0)和二階導數不存在點(其實也可以叫拐點),因此可以先根據這兩類點來劃分區慎和間,再討論凹凸性。
可導函數極值性質:
函數極值判定方法一:
上述定理描述的是x漸進並經過x0時,如果導數由正到負則x0處取到局部最大值,由負到正x0取到局部最小值。
求解法:
求解法:
註:這個不是充要條件,一階導為零,二階導也為零,函數同樣可能取到極值。
2. 有哪些大學定理可以解中學數學題(尤其是幾何題),比如(梅涅勞斯定理),謝謝。
洛必達法喚如則,在求解極值中很常用,尤其是高中數學壓軸題,有時候會問這些,一般都是野鏈世用基本不等式來解,有的做不出來,但是用這個可以很快得到答案。我們老師頌肢說的!好像講過一點
3. 函數y=e^-x 在(-∞,+∞)內的凹凸性,求解過程,謝謝
解法一:因為F'(x)=-(e^-x),F『』(x)=(則灶櫻e^-x)在(-∞,+∞)恆大於辯搜零,所以y=e^-x 在(-∞,+∞)為下孫叢凸函數,為凹函數。
解法二設X1小於X2,因為[F(X1)+F(X2)]/2>F[(X1﹢X2﹚/2],所以為凹函數。高中證明判斷凹凸性常用第二種解法
4. 琴生不等式秒殺高考導數壓軸是什麼
琴生不等式秒殺高考導數壓軸是以丹麥數學家約翰·琴生(Johan Jensen)命名的一個重要不等式,琴生不等式也稱之為詹森不等式,它本質上是對函數凹凸性的應用。
琴生不等式具有許多作用,尤其是在證明不等式中發揮著巨大的作用,應用琴生不等式證明往往比藉助其他一般性理論更為容易。
函數的凹凸性在高中數學中不做具體要求,事實上這是高等數學研究的函數的一個重要性質。琴生不等式也經常在高中數學練習或高考試題中出現,這也說明了高考命題的原則是源於教材而高於教材,同時也體現了為高燃祥校輸送優秀人才的選拔功能性。
具備性質
不等式性質1:不等式的兩邊同時加上(或減去)同一個數(或式子),不等號的方向不變。
不等式性質2:不等式的兩邊同時乘掘段鄭(或除以)同一個正數,不等號的方向不變。
不等式性質3:不等式的兩邊同時乘(或除以)同一個負數,不等號的方向變。
總結:當兩個正數的積為定值時,它們的和有最小值;當兩個正數的和判頌為定值時,它們的積有最大值。
5. 求解該題凹凸性和拐點,多謝
如下:
如果函數f(x)在區間I上二階可導,則f(x)在區間I上是凹函數的充扒畝要條件是f''(x)>=0;f(x)在區間I上是凸函數的充要條件是f''(x)<=0;
一般的,設y=f(x)在區間I上連續,x0是I的內點(除端點外的I內的點)。如果曲線y=f(x)在經過點(x0,f(x0))時,曲線的凹凸性改變了,那麼就稱點(x0,f(x0))為這曲線的拐點。
(1)函數的二階導數為y"=e^x>0,故函數為棚此仔凹函數,因y"=e^x>0,則函數無拐點
(2)函數的二階導數y"=-sinx
-sinx在區間[0,pi)鏈汪恆小於等於0,當且公當,x=0時為零,
-sinx;在區間(pi,2pi]大於等於0,當且公當,x=2pi時為零,
則y=sinx在區間[0,pi)為凸函數;在區間(pi,2pi]為凹函數
函數y=sinx在[0,2pi]上均連續,
x=pi處左右凹凸性改變,即,x=pi為函數的拐點
(3)函數的二階導數為y"=-2/9x^(5/3)
當x>0,時y"<0;當x<0,時y">0
當x>0,函數為凸函數;當x<0,函數為凹函數
函數在x=0處,y=0,連續,並且,當x>0,時y"<0;當x<0,時y">0
則點(0,0)是函數的一個拐點
6. 曲線與曲線相切的公式
一、概念引入:
教材中並沒有曲線與曲線相切的概念,為了便利後文的敘述和對兩個函數之間關系的理解,對於f(x)和g(x),我們定義:
若在處有且,即共點共切線,則我們稱f(x)和g(x)在處相切。
特殊地,若在處有且在的鄰域內總有或,稱f(x)和g(x)在處同側相切。
二、舉例:
以下幾組函數圖像將幫大彎行家直唯鬧碧觀地感受同側相切:
①和在x=1處同側相切
不得不說,lsh的數學太細了。。。
4.求分式的極值:
有時我們會遇到形如這樣的問題:求的最大值或最小值。
以求最大值為例:當f(x)和g(x)恆正時,不妨設該分式的最大值為k,在處取到,則原式可變形為,且在處等號成立。
令,則有,且在的鄰域內有,因此,因此和在處同側相切。
求最小值時過程同理。
綜上,我們得出了是原式取到最大值或最小值的一個必要條件。
例4:(高考押題卷T16)
函數的最小值為________
解:我們令,,設函數
由上文的分析得
取到等號時的是的一個超越解。事實上,由於在求解方程組時我們可以運用有效的代換,可以越過x直接求得k的值。綜上,最小值為
5.一些特殊的運用
這一塊內容仍有待發掘,在此舉一例函數相切與反函數的結合:
例5:(極其經典的老題)
a>1時,若函數與函數恰有一個交點,則a=_______
解:函數與函數互為反函數,因此兩函數關於對稱,因此與的交點即為與的交點。分析可得,與恰好相切時滿足題意,設切點為。
得到
綜上,
有興趣的朋友可以考慮a<1的情況,更加復雜但仍然可解。
四、總結:
共點共切線模型化抽象為具體,著眼於極限情況,對幫助理解函數有一定作用,在很多問題上都能找到其影子。在實際計算中,處理指對數的式子需要一定的技巧,需多加嘗試
7. 求函數的凹凸區間和拐點步驟
①求出函數一階導。
②求出函數二階導。
③求拐點,令二階導數等於0,在二階導數零點處右極限異號。
④二階導數大於0,凹區間,反之凸區間。
可導,即設y=f(x)是一個單變數函數, 如果y在x=x0處左右導數分別存在且相等,則稱y在x=x[0]處可導。如果一個函數在x0處可導,那麼它一定在x0處是亂伍連續函數。
函數可導猛蠢的條件:
如果一個函數的定義域為全體實數,即函數在其上都有定義。函數在定義域中一點可導需要一定的條件:函數在該點的左右導數存在且相等,不能證明這點導數存在。只有左右導數存在且相等枝陪陪,並且在該點連續,才能證明該點可導。
可導的函數一定連續;連續的函數不一定可導,不連續的函數一定不可導。
8. 不能理解函數凹凸性的求解公式,求幫助解釋公式各部分含義。
你看一下函數圖知橋像,當λ從1變化到0的時候,
λx1+(1-λ)x2就是x軸上x1到x2這一段坐標,f(λx1+(1-λ)x2)就是函數圖像從x1到x2的這一段
而λf(x1)+(1-λ)f(x2)是點(x1,f(x1))到(x2,f(x2))的直線橘猛鉛
凹的意思就是說,整個函數圖像段都在那條直線之下,就比如說二次函數y=x^2
你畫張圖,標一下x1和x2就知圓好道了
9. 一道高數題求解這道題
求導一次正負表示函數增減性
求導兩次次正負表示函培配數凹凸性 兩次求導不變號,說明凹凸性不變
極值賣中租點為凹凸性改變處的點 兩次求導不變號,說明凹凸性不變,極值點不存在
有無零點需根據曲率圓來判斷凹凸性
先了解曲率圓,如下圖
x²+y²=2表示以原點為圓心半徑中兆為根號2的圓 曲率為半徑分之1>0 曲線為凹曲線
凹曲線必然會與坐標軸有交點 即該函數有零點
望採納