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高等數學導數講解

科技 更新时间:2024-12-02 03:52:31

今天我們學習曲線的凹凸性、拐點、漸近線、弧微分與曲率公式。

看起來很多的樣子,但實際上非常簡單,至少比前幾節簡單~~

這一節的标題是導數的應用,沒錯,我們隻要求導就行了,而且最多隻涉及到二階導數。


曲線的凹凸性

設f(x)在[a,b]上連續,在(a,b)上二階可導,那麼

(1)若在(a, b) f^''(x)>0(f(x)的二階導數大于0),則f(x)在[a,b]上的圖形是凹的;

(2)若在(a, b) f^''(x)<0,則f(x)在[a,b]上的圖形是凸的。

高等數學導數講解(高等數學12)1

凸函數

高等數學導數講解(高等數學12)2

凹函數

曲線的拐點

如果一個曲線在區間A上連續且經過一點(x,y)時,凹凸性發生了改變,那麼就稱點(x,y)為曲線的拐點。

我們可以通過以下三個步驟找到拐點:

(1)求出曲線的二階導f^''(x);

(2)解出方程f^''(x)=0在區間A内的實根x ,并求出在區間A内f^''(x)不存在的點;

(3)檢驗f^''(x)在解出的實根x或二階導數不存在的點的左右兩側的符号,當兩側符号相反時,點(x,y)是拐點,否則點(x,y)就不是拐點。

高等數學導數講解(高等數學12)3

曲線的漸近線

設y=f(x)

(1)水平漸近線:y=c, 即函數在趨于無窮大時永遠無法觸及隻能逼近的那根線(這裡的c等于當x趨近于無窮大時f(x)的值);

如:

高等數學導數講解(高等數學12)4

(2)鉛直漸近線:即當x趨近于c時,f(x)的值為無窮大,則x=c是f(x)的鉛直漸近線;

如:

高等數學導數講解(高等數學12)5

(3)斜漸近線:y=ax b

高等數學導數講解(高等數學12)6

如:

高等數學導數講解(高等數學12)7

弧微分與曲率公式

(1)弧微分公式:設s=s(x),則

高等數學導數講解(高等數學12)8

(2)曲率公式:

高等數學導數講解(高等數學12)9


高等數學導數講解(高等數學12)10


高等數學導數講解(高等數學12)11


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