湖南大学：《高等数学》课程PPT教学课件（讲稿）第四章 一元函数的导数和微分 §4.1 导数的概念 §4.2 求导法则

第四章一元函数的导数和微分

--HU NAN DA XUE JING PIN KE CHENG 54-1导数的概念 导数概念的引入 例1.变速直线运动的速度 物体作匀速直线运动时,有速度、路程 即V=。这一速度其实是物体走完某一段路程 的平均速度,平均速度记作由于匀速运动物 体的速度是不变的,因此V=V 高等數粤

例1. 变速直线运动的速度 物体作匀速直线运动时, 有 ， 时间 路程 速度＝ T S 即V = 这一速度其实是物体走完某一段路程 的平均速度，平均速度记作V. 由于匀速运动物 体的速度是不变的，因此 V = V . §4－1 导数的概念 一、导数概念的引入

--HU NAN DA XUE JING PIN KE CHENG 由于变速直线运动物体的速度)是变的, 因此,用这个公式算出的平均速度不能真实反 映物体在时刻的瞬时速度κ()如何求κ() 设一物体作变速直线运动,在[0,1这段时间 内所走路程为S=S()下求Ⅳ(4)如图 S(t+△t) 高等數粤

由于变速直线运动物体的速度 V(t) 是变的， 因此，用这个公式算出的平均速度V不能真实反 映物体在时刻 t0 的瞬时速度 V(t0 ).如何求V(t0 )? 设一物体作变速直线运动，在[0, t]这段时间 内所走路程为 S = S(t). 下求V(t0 ) 如图 • • • S S(t0 ) S(t0+t) 0

--HU NAN DA XUE JING PIN KE CHENG 设物体在t时,所走路程为S(),在t+△t 时所走路程为S(t+△1),从而,物体在[,4+△ 这段时间内所走路程为 △S=S(o+△)-S(0) 物体在[o,t+△M这段时间内的平均速度为 △S △t 高等數粤

设物体在 t0 时，所走路程为 S(t0 )，在 t0+t 时所走路程为 S(t0+t)，从而，物体在 [t0 , t0+t] 这段时间内所走路程为 S = S (t0+t) − S (t0 ) 物体在 [t0 , t0+t] 这段时间内的平均速度为 t S V   =

--HU NAN DA XUE JING PIN KE CHENG (0)≈=AS △t △S Δ越小,近似值♂就越接近精确值(o) 当Δ无限变小时,近似值一就会无限接近 △t 精确值Ⅳ().也就是 △S y(to)=lim S(to+△t)-S(to) m M→0△tM→>0 △t 高等數粤

( ) . 0 t S V t V    = t越小，近似值 t S   就越接近精确值V(t0 ). 当t无限变小时，近似值 t S   就会无限接近 也就是 t S V t t   =  →0 0 ( ) lim 精确值V(t0 ). t S t t S t t  +  − =  → ( ) ( ) lim 0 0 0

--HU NAN DA XUE JING PIN KE CHENG 例2.曲线的切线斜率 圆的切线可定义为“与曲线(圆)只有一个交 点的直线”,但对一般曲线而言.这一定义是不 合适的如y=x2,x轴和y轴与曲线都只有一个交 点,以哪条直线作为切线呢?如图 高等數粤

例2. 曲线的切线斜率 圆的切线可定义为“与曲线(圆)只有一个交 点的直线”，但对一般曲线而言. 这一定义是不 合适的.如y=x 2 , x 轴和 y 轴与曲线都只有一个交 点，以哪条直线作为切线呢？如图 y=x 2 0 x y

--HU NAN DA XUE JING PIN KE CHENG 又如,y=x,如图又比如,y=sinx,如图 siNx 丌 x 从直观上看,应以y=作为y=snx在处的 切线,但y=1与曲线y=Snx有无穷多交点 高等數粤

又如，y = x 3 , 如图 又比如，y=sinx, 如图 1 sin . 2 1 sin 切线，但 与曲线 有无穷多交点 从直观上看，应以 作为 在 处的 y y x y y x = = = =  0 x y=x 3 y 0 x y y=sinx 1 –1 2 

--HU NAN DA XUE JING PIN KE CHENG 切线的一般定义:如图 设有曲线C及C上一点M,y 在M点外任取C上一点N, 作割线MN,当点N沿曲 N∠T 线C趋向点M时,如果割 线MN趋向于它的极限位 置MT,则称直线MT为曲 0 线C在点M处的切线 高等數粤

切线的一般定义：如图 设有曲线 C 及 C上一点 M ， 在 M点外任取 C上一点 N ， 作割线MN ，当点 N沿曲 线 C趋向点 M时，如果割 线MN趋向于它的极限位 置MT，则称直线MT为曲 线C在点M处的切线. T M x y0 N C N

--HU NAN DA XUE JING PIN KE CHENG 下面讨论曲线C:y=f(x)在点Mxo2y)处的 切线斜率问题 设N的坐标为 yf() (x(NM入1y+△y-… T 线MN的倾角为 M 切线M的倾角为 O.如图 x +△ 高等數粤

下面讨论曲线C：y = f (x), 在点M(x0 , y0 )处的 切线斜率问题. 设N的坐标为 (x0+x, y0+y), 割 线MN的倾角为, 切线MT的倾角为 . 如图  T y=f (x) M x x0 x0+x x y 0 N  C y0+y y0 P

--HU NAN DA XUE JING PIN KE CHENG y-f(x) 割线M的斜率 y+△y N k=tgp T NP△ P △ MP△x x f(x+△x)-f(x)0 x0+△x △ 当Ax→>0时,N沿C趋于M,MN→MT 从而q>O因此,tggO 高等數粤

割线 MN 的斜率 k = tg 当x→0 时, N 沿 C 趋于M, MN → MT. 从而→. 因此, tg→tg.  T y=f (x) M x x0 x0+x x y 0 N  C y0+y y0 x f x x f x  +  − = ( ) ( ) 0 0 MP NP = x y   = P