Презентация по алгебре и математическому анализу на тему "Производная функции" (10 класс)
Предпросмотр материала:
Производная функции
10 класс
f ' (x0) = lim (∆ f / ∆x)
∆x→ 0
Пусть х - произвольная точка, лежащая в некоторой окрестности точки Х0 (окрестность точки Х0 - это интервал (а; b), Х0 (а; b)).
Разность х- Х0 называется приращением аргумента:
∆x = х- Х0. Отсюда x = Х0 + ∆x.
Разность f(x)-f(Х0 ) называется приращением функции:
∆f = f(x) - f(x0) или
∆ f = f(x0+∆x) – f(x0).
Отсюда
f (x0 +∆x) = f (x0 ) + ∆ f.
Рис.1
Определение производной
Геометрический смысл приращений ∆х и ∆ f показан на рис.1.
Производной функции y = f(x) в точке x0 называется предел отношения приращения функции ∆f к приращению аргумента ∆x, стремящегося к "нулю“.
Обозначается f ' (x0).
Итак,
Если функция у = f (х) имеет производную в точке x0 , то говорят, что она дифференцируема в точке x0.
Нахождение производной данной функции называется дифференцированием.
Правило №1
Если функции u и v дифференцируемы в точке x0, то их сумма также дифференцируема в точке x0, причем производная суммы равна сумме производных, т.е.
( + )'=' + '
Правило №2
Если функции u и v дифференцируемы в точке x0, то их произведение также дифференцируемо в точке x0, причем
( ∙ )' = ' + '
Правила дифференцирования
Правило №3
Если функции и дифференцируемы в точке х0 и (х0 ) ≠ 0, то их частное также дифференцируемо в точке x0, причем
(/)' = (' - ') / ²
Правило №4
Если функция u дифференцируема в точке x0 и с = const, то их произведение также дифференцируемо в точке x0 , причем
(сu)' = сu'.
Правило №5
Если f (g(х)) - сложная функция, то ее производная равна произведению производных внешней и внутренней функций, т.е.
[f(g(x))]'= f '(g) ◦ g'(x)
Правила дифференцирования
С помощью производной функции устанавливают промежутки монотонности, точки экстремума, наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке.
При этом используются следующие теоремы:
Теорема №1
Если f ' (х) > 0 в каждой точке интервала I, то функция возрастает на I. Если f ' (х) < 0 в каждой точке интервала I, то функция убывает на I.
Теорема №2
Теорема Ферма (необходимое условие экстремума):
если x0- точка экстремума и в этой точке существует производная, то она равна нулю.
Элементы исследования функции с
помощью производной
Определение.
Внутренняя точка области определения, в которой производная равна нулю или не существует, называется критической.
Теорема №3
Достаточное условие экстремума:
если функция f (x) непрерывна в точке x0, а f '(х) > 0 на интервале (а; x0) и
f '(х) < 0 на интервале (x0; b), то точка x0 является точкой максимума.
Обозначается Xmax
Элементы исследования функции с
помощью производной
Правило нахождения наибольшего и наименьшего значения функции на [а; b]:
а) убедиться, что функция у = f(x) непрерывна на [а; b];
б) найти критические точки, принадлежащие [а; b];
в) вычислить значения функции в этих точках и на концах отрезка;
г) сравнением установить наибольшее и наименьшее значение,
обозначается max f(X) = f(X1), min f(X) = f(X2)
[а; b ] [а; b]
Примечания
1. Если рассматривают функцию не на отрезке, а на интервале (а; b), то вычисляют вместо значений функции на концах пределы
lim f(x) и lim f(x). x→а х→b
2. Не следует путать наименьшее и наибольшее значение функции с минимумом и максимумом функции.
С помощью пределов исследуют "поведение" функции на бесконечности, а также вблизи точек разрыва, устанавливают наличие асимптот.
Элементы исследования функции с
помощью производной
1. Область определения;
2. Область значения;
3. Чётность (нечётность);
4. Наименьший положительный период;
5. Координаты точек пересечения графика с осью Ох;
6. Координаты точек пересечения графика с осью Оу;
7. Промежутки возрастания графика функции;
8. Промежутки убывания графика функции;
9. Точки минимума и максимума функции;
10. Значение функции в точках минимума и максимума;
11. Дополнительные точки (если они нужны).
Схема исследования функций
для построения её графика
Пример №1. Построить график функции
f(x) = x3 - 12 x
1. D(f) = R;
2. E(f) = R;
f(x)
0
3. f(-x) =(-x )3 - 12(-x) = -x 3 + 12x =
= - (x 3 - 12 x ) = - f(x) - функция нечётная.
4. Не периодическая;
5. С осью Ох: у = 0
x 3 - 12 x = 0
6. Находим производную: f ' (x) = 3 x 2 – 12. Далее нужно решить неравенство: 3 x 2 - 12 > 0 т .е.
- 2
2
- функция возрастает
𝟏𝟐
− 𝟏𝟐
О 𝟎;𝟎 , В − 𝟏𝟐 ;𝟎 , С( 𝟏𝟐 ;𝟎)
х∈(−∞; −𝟐)∪(𝟐;+∞)
х
0
f(x)
- 2
2
7. Нужно решить неравенство:
3 x 2 - 12 < 0
т .е.
8. Решаем уравнение: f ' (x) = 0
т. е. 3 x 2 - 12 = 0
Откуда х1 = - 2, х2 = 2
- 2
2
_
max
min
9. fmax(- 2) =16 ; fmin(2) = -16
16
-16
10. Соединяем полученные точки.
+
+
- функция убывает
х
− 12
12
х∈ −𝟐;𝟐
Производная функции (10 класс)
План презентации:
1. Определение производной
2. Правила дифференцирования
3. Элементы исследования функции с помощью производной:
А) условие возрастания (убывания) функции;
Б) теорема Ферма;
В) достаточное условие экстремума;
Г) правило нахождения наибольшего и наименьшего значений функции на отрезке;
Д) схема исследования функции.
Данная презентация используется при изучении темы «Построение графика функции» (для повторения материала перед схемой исследования функции). А также она может быть использована при повторении темы «Применение производной к исследованию функции».
Что Вы хотите изменить?
Например: обновить оформление, добавить задания, изменить класс, сократить текст или адаптировать материал.
Что Вы хотите изменить?
Например: обновить оформление, добавить задания, изменить класс, сократить текст или адаптировать материал.
Профессия: Начальник участка
Профессия: Преподаватель математики
В каталоге 7 705 курсов по разным направлениям
Учебник: «Алгебра и начала математического анализа. Углубленный уровень», Виленкин Н.Я., Ивашев-Мусатов О.С., Шварцбурд С.И.
Тема: § 1. Числовые функции и способы их задания
Учебник: «Алгебра и начала математического анализа. Углубленный уровень», Виленкин Н.Я., Ивашев-Мусатов О.С., Шварцбурд С.И.
Тема: § 1. Числовые функции и способы их задания
Учебник: «Алгебра и начала математического анализа. Углубленный уровень», Виленкин Н.Я., Ивашев-Мусатов О.С., Шварцбурд С.И.
Тема: § 1. Производная
Учебник: «Алгебра и начала математического анализа. Углубленный уровень», Виленкин Н.Я., Ивашев-Мусатов О.С., Шварцбурд С.И.
Тема: 1. Косинус и синус разности и суммы двух чисел
Учебник: «Алгебра и начала математического анализа. Углубленный уровень», Виленкин Н.Я., Ивашев-Мусатов О.С., Шварцбурд С.И.
Учебник: «Алгебра и начала математического анализа. Углубленный уровень», Виленкин Н.Я., Ивашев-Мусатов О.С., Шварцбурд С.И.
Тема: § 1. Действительные числа
Учебник: «Алгебра и начала математического анализа. Углубленный уровень», Виленкин Н.Я., Ивашев-Мусатов О.С., Шварцбурд С.И.
Тема: § 2. Предел функции в точке
Учебник: «Алгебра и начала математического анализа. Углубленный уровень», Виленкин Н.Я., Ивашев-Мусатов О.С., Шварцбурд С.И.
Тема: 5. Доказательство неравенств