1. 七、函数的单调性与凹凸性
函数单调性判定法:
由上可知我们可由导数f'(x)的正负性来判断函数单调性,此外函数单调性改悉败变往往发生在驻点(f'(x)=0)和导数不存在点,因此可以先根据这两类点来划分区间,再讨论单调性。
(从上面图形可以看到凹函数的切线斜率是单调递增的,凸函数是单调递减,结合函数单调性判定可得。)
此外函数睁孝颤凹凸性改变往往发生在拐点(f''(x)=0)和二阶导数不存在点(其实也可以叫拐点),因此可以先根据这两类点来划分区慎和间,再讨论凹凸性。
可导函数极值性质:
函数极值判定方法一:
上述定理描述的是x渐进并经过x0时,如果导数由正到负则x0处取到局部最大值,由负到正x0取到局部最小值。
求解法:
求解法:
注:这个不是充要条件,一阶导为零,二阶导也为零,函数同样可能取到极值。
2. 有哪些大学定理可以解中学数学题(尤其是几何题),比如(梅涅劳斯定理),谢谢。
洛必达法唤如则,在求解极值中很常用,尤其是高中数学压轴题,有时候会问这些,一般都是野链世用基本不等式来解,有的做不出来,但是用这个可以很快得到答案。我们老师颂肢说的!好像讲过一点
3. 函数y=e^-x 在(-∞,+∞)内的凹凸性,求解过程,谢谢
解法一:因为F'(x)=-(e^-x),F‘’(x)=(则灶樱e^-x)在(-∞,+∞)恒大于辩搜零,所以y=e^-x 在(-∞,+∞)为下孙丛凸函数,为凹函数。
解法二设X1小于X2,因为[F(X1)+F(X2)]/2>F[(X1﹢X2﹚/2],所以为凹函数。高中证明判断凹凸性常用第二种解法
4. 琴生不等式秒杀高考导数压轴是什么
琴生不等式秒杀高考导数压轴是以丹麦数学家约翰·琴生(Johan Jensen)命名的一个重要不等式,琴生不等式也称之为詹森不等式,它本质上是对函数凹凸性的应用。
琴生不等式具有许多作用,尤其是在证明不等式中发挥着巨大的作用,应用琴生不等式证明往往比借助其他一般性理论更为容易。
函数的凹凸性在高中数学中不做具体要求,事实上这是高等数学研究的函数的一个重要性质。琴生不等式也经常在高中数学练习或高考试题中出现,这也说明了高考命题的原则是源于教材而高于教材,同时也体现了为高燃祥校输送优秀人才的选拔功能性。
具备性质
不等式性质1:不等式的两边同时加上(或减去)同一个数(或式子),不等号的方向不变。
不等式性质2:不等式的两边同时乘掘段郑(或除以)同一个正数,不等号的方向不变。
不等式性质3:不等式的两边同时乘(或除以)同一个负数,不等号的方向变。
总结:当两个正数的积为定值时,它们的和有最小值;当两个正数的和判颂为定值时,它们的积有最大值。
5. 求解该题凹凸性和拐点,多谢
如下:
如果函数f(x)在区间I上二阶可导,则f(x)在区间I上是凹函数的充扒亩要条件是f''(x)>=0;f(x)在区间I上是凸函数的充要条件是f''(x)<=0;
一般的,设y=f(x)在区间I上连续,x0是I的内点(除端点外的I内的点)。如果曲线y=f(x)在经过点(x0,f(x0))时,曲线的凹凸性改变了,那么就称点(x0,f(x0))为这曲线的拐点。
(1)函数的二阶导数为y"=e^x>0,故函数为棚此仔凹函数,因y"=e^x>0,则函数无拐点
(2)函数的二阶导数y"=-sinx
-sinx在区间[0,pi)链汪恒小于等于0,当且公当,x=0时为零,
-sinx;在区间(pi,2pi]大于等于0,当且公当,x=2pi时为零,
则y=sinx在区间[0,pi)为凸函数;在区间(pi,2pi]为凹函数
函数y=sinx在[0,2pi]上均连续,
x=pi处左右凹凸性改变,即,x=pi为函数的拐点
(3)函数的二阶导数为y"=-2/9x^(5/3)
当x>0,时y"<0;当x<0,时y">0
当x>0,函数为凸函数;当x<0,函数为凹函数
函数在x=0处,y=0,连续,并且,当x>0,时y"<0;当x<0,时y">0
则点(0,0)是函数的一个拐点
6. 曲线与曲线相切的公式
一、概念引入:
教材中并没有曲线与曲线相切的概念,为了便利后文的叙述和对两个函数之间关系的理解,对于f(x)和g(x),我们定义:
若在处有且,即共点共切线,则我们称f(x)和g(x)在处相切。
特殊地,若在处有且在的邻域内总有或,称f(x)和g(x)在处同侧相切。
二、举例:
以下几组函数图像将帮大弯行家直唯闹碧观地感受同侧相切:
①和在x=1处同侧相切
不得不说,lsh的数学太细了。。。
4.求分式的极值:
有时我们会遇到形如这样的问题:求的最大值或最小值。
以求最大值为例:当f(x)和g(x)恒正时,不妨设该分式的最大值为k,在处取到,则原式可变形为,且在处等号成立。
令,则有,且在的邻域内有,因此,因此和在处同侧相切。
求最小值时过程同理。
综上,我们得出了是原式取到最大值或最小值的一个必要条件。
例4:(高考押题卷T16)
函数的最小值为________
解:我们令,,设函数
由上文的分析得
取到等号时的是的一个超越解。事实上,由于在求解方程组时我们可以运用有效的代换,可以越过x直接求得k的值。综上,最小值为
5.一些特殊的运用
这一块内容仍有待发掘,在此举一例函数相切与反函数的结合:
例5:(极其经典的老题)
a>1时,若函数与函数恰有一个交点,则a=_______
解:函数与函数互为反函数,因此两函数关于对称,因此与的交点即为与的交点。分析可得,与恰好相切时满足题意,设切点为。
得到
综上,
有兴趣的朋友可以考虑a<1的情况,更加复杂但仍然可解。
四、总结:
共点共切线模型化抽象为具体,着眼于极限情况,对帮助理解函数有一定作用,在很多问题上都能找到其影子。在实际计算中,处理指对数的式子需要一定的技巧,需多加尝试
7. 求函数的凹凸区间和拐点步骤
①求出函数一阶导。
②求出函数二阶导。
③求拐点,令二阶导数等于0,在二阶导数零点处右极限异号。
④二阶导数大于0,凹区间,反之凸区间。
可导,即设y=f(x)是一个单变量函数, 如果y在x=x0处左右导数分别存在且相等,则称y在x=x[0]处可导。如果一个函数在x0处可导,那么它一定在x0处是乱伍连续函数。
函数可导猛蠢的条件:
如果一个函数的定义域为全体实数,即函数在其上都有定义。函数在定义域中一点可导需要一定的条件:函数在该点的左右导数存在且相等,不能证明这点导数存在。只有左右导数存在且相等枝陪陪,并且在该点连续,才能证明该点可导。
可导的函数一定连续;连续的函数不一定可导,不连续的函数一定不可导。
8. 不能理解函数凹凸性的求解公式,求帮助解释公式各部分含义。
你看一下函数图知桥像,当λ从1变化到0的时候,
λx1+(1-λ)x2就是x轴上x1到x2这一段坐标,f(λx1+(1-λ)x2)就是函数图像从x1到x2的这一段
而λf(x1)+(1-λ)f(x2)是点(x1,f(x1))到(x2,f(x2))的直线橘猛铅
凹的意思就是说,整个函数图像段都在那条直线之下,就比如说二次函数y=x^2
你画张图,标一下x1和x2就知圆好道了
9. 一道高数题求解这道题
求导一次正负表示函数增减性
求导两次次正负表示函培配数凹凸性 两次求导不变号,说明凹凸性不变
极值卖中租点为凹凸性改变处的点 两次求导不变号,说明凹凸性不变,极值点不存在
有无零点需根据曲率圆来判断凹凸性
先了解曲率圆,如下图
x²+y²=2表示以原点为圆心半径中兆为根号2的圆 曲率为半径分之1>0 曲线为凹曲线
凹曲线必然会与坐标轴有交点 即该函数有零点
望采纳