• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.基础定义
  • 4.应用举例
  • 5.演绎过程
  • 6.性质
  • 7.导数与微分
  • 8.可导的条件
  • 9.参考资料

一阶导数

微积分数学概念

导数(英语:Derivative)是微积分学中重要的基础概念。一个函数在某一点的导数描述了这个函数在这一点附近的变化率。导数的本质是通过极限的概念对函数进行局部的线性逼近。当函数f的自变量在一点x0上产生一个增量h时,函数输出值的增量与自变量增量h的比值在h趋于0时的极限如果存在,即为f在x0处的导数。

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物理学、几何学、经济学等学科中的一些重要概念都可以用导数来表示。如,导数可以表示运动物体的瞬时速度和加速度、可以表示曲线在一点的斜率、还可以表示经济学中的边际和弹性1

基本信息

  • 中文名

    一阶导数

  • 外文名

    derivative

  • 学科

    数学2

  • 别称

    变化率

  • 性质

    数学概念

  • 所属领域

    数学

  • 提出者

    莱布尼兹

基础定义

一般定义

设有定义域和取值都在实数域中的函数y=f(x)。若f(x) 在点image的某个邻域内有定义,则当自变量x在x0处取得增量image(点image仍在该邻域内)时,相应地y取得增量image;如果imageimage之比当image时的极限存在,则称函数y=f(x) 在点image可导,并称这个极限为函数 y=f(x)在点image处的导数,记为image,即:3

一阶导数

对于一般的函数,如果不使用增量的概念,函数f(x)在点x0处的导数也可以定义为:当定义域内的变量x趋近于x0时,也可记作image或者image的极限。也就是说,

一阶导数

几何意义

当函数定义域和取值都在实数域中的时候,导数可以表示函数的曲线上的切线斜率。如右图所示,设P0为曲线上的一个定点,P为曲线上的一个动点。当P沿曲线逐渐趋向于点P0时,并且割线PP0的极限位置P0T存在,则称P0T为曲线在P0处的切线1

若曲线为一函数y=f(x)的图像,那么割线PP0的斜率为:

一阶导数

当P0处的切线P0T,即PP0的极限位置存在时,此时image,则P0T的斜率image为:

一阶导数

上式与一般定义中的导数定义完全相同,也就是说image,因此,导数的几何意义即曲线y=f(x)在点image处切线的斜率。

图1.几何意义

应用举例

欲求函数

一阶导数

在x=3处的导数。可以先求出其导函数:

image