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高等數學:(12)導數的應用

作者:由 可愛的高等數學 發表于 書法日期:2021-12-02

斜漸近線的k和b怎麼來的

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~~

這一節的標題是導數的應用,沒錯,我們只要求導就行了,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)的二階導數大於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:(12)導數的應用

凸函式

高等數學:(12)導數的應用

凹函式

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。

我們可以透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內的實根x ,並求出在區間A內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號,當兩側符號相反時,點(x,y)是拐點,否則點(x,y)就不是拐點。

高等數學:(12)導數的應用

曲線的漸近線

設y=f(x)

(1)水平漸近線:y=c, 即函式在趨於無窮大時永遠無法觸及只能逼近的那根線(這裡的c等於當x趨近於無窮大時f(x)的值);

如:

高等數學:(12)導數的應用

(2)鉛直漸近線:即當x趨近於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:(12)導數的應用

(3)斜漸近線:y=ax+b

高等數學:(12)導數的應用

如:

高等數學:(12)導數的應用

弧微分與曲率公式

(1)弧微分公式:設s=s(x),則

高等數學:(12)導數的應用

(2)曲率公式:

高等數學:(12)導數的應用

高等數學:(12)導數的應用

高等數學:(12)導數的應用

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