高等数学(三) 微分中值定理及导数的应用
如果函数f(x)在x 0 处可导,且在x 0 处取得极值,那么f'(x 0 )=0
若1)f(x)在[a,b]上连续
2)f(x)在(a,b)内可导
3)f(a)=f(b)
则 ,使得
若1)f(x)在[a,b]上连续
2)f(x)在(a,b)内可导
则 ,使得
若1)f(x),F(x)在[a,b]上连续
2)f(x),F(x)在(a,b)内可导,且F'(x)≠0
则 ,使得
设f(x)在(a,b)内可导,那么
其中 ,特别地,当x 0 =0时,将其称为麦克劳林公式
设f(x)在含x 0 的区间(a,b)内n+1阶可导,那么对 ,至少存在一个 ,使
其中
定理7 设f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导
1)若在(a,b)内f'(x)>0,则f(x)在[a,b]上单调增
2)若在(a,b)内f'(x)<0,则f(x)在[a,b]上单调减
若 ,使得 恒有f(x)≥f(x 0 ),则称f(x)在x 0 取极小值
若 ,使得 恒有f(x)≤f(x 0 ),则称f(x)在x 0 取极大值
定理8 极值的必要条件
若f(x)在x 0 处可导,且在x 0 取得极值,则f'(x)=0
定理9 极值的第一充分条件
设f(x)在 内可导,且f'(x)=0(或f(x)在x 0 处连续)
1)若x<x 0 时,f'(x)≥0;若x>x 0 时,f'(x)≤0,则f(x)在x 0 处取得极大值
2)若x<x 0 时,f'(x)≤0;若x>x 0 时,f'(x)≥0,则f(x)在x 0 处取得极小值
3)若f'(x)在两侧不变好,则f(x)在x 0 无极值
定理10 极值的第二充分条件
设f'(x)=0,f''(x)≠0,则
1)当f''(x)<0,则f(x)在x 0 处取得极大值
2)当f''(x)>0,则f(x)在x 0 处取得极小值
定义3
曲线是凹的
曲线是凸的
定理11 若在区间I上f''(x)>0(<0),则曲线y=f(x)在I上是凹的(凸的)
定义4 拐点
拐点即为凹向发生变化的点
1)若 ,那么y=A是曲线y=f(x)的水平渐近线
2)若 ,那么x=x 0 是曲线y=f(x)的垂直渐近线
3)若 , ,那么y=ax+b是曲线y=f(x)的斜渐近线
曲率
曲率半径