導(dǎo)數(shù)的幾何意義和物理意義同學(xué)還清楚嗎?如果不記得了，請(qǐng)看下文。下面是由出國(guó)留學(xué)網(wǎng)小編為大家整理的“導(dǎo)數(shù)的幾何意義和物理意義”，僅供參考，歡迎大家閱讀。
導(dǎo)數(shù)的幾何意義和物理意義
導(dǎo)數(shù)的幾何意義是該函數(shù)曲線在這一點(diǎn)上的切線斜率。導(dǎo)數(shù)的物理意義：導(dǎo)數(shù)物理意義隨不同物理量而不同，但都是該量的變化的快慢函數(shù)，既該量的變化率，是函數(shù)的切線。如位移對(duì)求導(dǎo)就是速度，速度求導(dǎo)就是加速度，對(duì)功求導(dǎo)就是功的改變率等等。
導(dǎo)數(shù)(Derivative)是微積分中的重要基礎(chǔ)概念。當(dāng)自變量的增量趨于零時(shí)，因變量的增量與自變量的增量之商的極限。一個(gè)函數(shù)存在導(dǎo)數(shù)時(shí)，稱這個(gè)函數(shù)可導(dǎo)或者可微分。可導(dǎo)的函數(shù)一定連續(xù)。不連續(xù)的函數(shù)一定不可導(dǎo)。導(dǎo)數(shù)實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)求極限的過(guò)程，導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則來(lái)源于極限的四則運(yùn)算法則。
導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用
1.函數(shù)的單調(diào)性
(1)利用導(dǎo)數(shù)的符號(hào)判斷函數(shù)的增減性 利用導(dǎo)數(shù)的符號(hào)判斷函數(shù)的增減性，這是導(dǎo)數(shù)幾何意義在研究曲線變化規(guī)律時(shí)的一個(gè)應(yīng)用，它充分體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想. 一般地，在某個(gè)區(qū)間(a，b)內(nèi)，如果f'(x)>0，那么函數(shù)y=f(x)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增;如果f'(x)<0，那么函數(shù)y=f(x)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減. 如果在某個(gè)區(qū)間內(nèi)恒有f'(x)=0，則f(x)是常數(shù)函數(shù). 注意：在某個(gè)區(qū)間內(nèi)，f'(x)>0是f(x)在此區(qū)間上為增函數(shù)的充分條件，而不是必要條件，如f(x)=x3在R內(nèi)是增函數(shù)，但x=0時(shí)f'(x)=0。也就是說(shuō)，如果已知f(x)為增函數(shù)，解題時(shí)就必須寫f'(x)≥0。 (2)求函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟(不要按圖索驥 緣木求魚 這樣創(chuàng)新何言?1.定義最基礎(chǔ)求法2.復(fù)合函數(shù)單調(diào)性) ①確定f(x)的定義域; ②求導(dǎo)數(shù); ③由(或)解出相應(yīng)的x的范圍.當(dāng)f'(x)>0時(shí)，f(x)在相應(yīng)區(qū)間上是增函數(shù);當(dāng)f'(x)<0時(shí)，f(x)在相應(yīng)區(qū)間上是減函數(shù).
2.函數(shù)的極值
(1)函數(shù)的極值的判定 ①如果在兩側(cè)符號(hào)相同，則不是f(x)的極值點(diǎn); ②如果在附近的左右側(cè)符號(hào)不同，那么，是極大值或極小值.
3.求函數(shù)極值的步驟
①確定函數(shù)的定義域; ②求導(dǎo)數(shù); ③在定義域內(nèi)求出所有的駐點(diǎn)與導(dǎo)數(shù)不存在的點(diǎn)，即求方程及的所有實(shí)根; ④檢查在駐點(diǎn)左右的符號(hào)，如果左正右負(fù)，那么f(x)在這個(gè)根處取得極大值;如果左負(fù)右正，那么f(x)在這個(gè)根處取得極小值.
4.函數(shù)的最值
(1)如果f(x)在[a,b]上的最大值(或最小值)是在(a，b)內(nèi)一點(diǎn)處取得的，顯然這個(gè)最大值(或最小值)同時(shí)是個(gè)極大值(或極小值)，它是f(x)在(a，b)內(nèi)所有的極大值(或極小值)中最大的(或最小的)，但是最值也可能在[a，b]的端點(diǎn)a或b處取得，極值與最值是兩個(gè)不同的概念. (2)求f(x)在[a，b]上的最大值與最小值的步驟 ①求f(x)在(a，b)內(nèi)的極值; ②將f(x)的各極值與f(a)，f(b)比較，其中最大的一個(gè)是最大值，最小的一個(gè)是最小值.
5.生活中的優(yōu)化問(wèn)題
生活中經(jīng)常遇到求利潤(rùn)最大、用料最省、效率最高等問(wèn)題，這些問(wèn)題稱為優(yōu)化問(wèn)題，優(yōu)化問(wèn)題也稱為最值問(wèn)題.解決這些問(wèn)題具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義.這些問(wèn)題通常可以轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)中的函數(shù)問(wèn)題，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最大(小)值問(wèn)題.
拓展閱讀：求導(dǎo)公式運(yùn)算法則是什么
運(yùn)算法則是：加(減)法則，[f(x)+g(x)]'=f(x)'+g(x)';乘法法則，[f(x)*g(x)]'=f(x)'*g(x)+g(x)'*f(x);除法法則，[f(x)/g(x)]'=[f(x)'*g(x)-g(x)'*f(x)]/g(x)^2。若某函數(shù)在某一點(diǎn)導(dǎo)數(shù)存在，則稱其在這一點(diǎn)可導(dǎo)，否則稱為不可導(dǎo)。
導(dǎo)數(shù)也叫導(dǎo)函數(shù)值，又名微商，是微積分中的重要基礎(chǔ)概念。由基本函數(shù)的和、差、積、商或相互復(fù)合構(gòu)成的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)則可以通過(guò)函數(shù)的求導(dǎo)法則來(lái)推導(dǎo)。求導(dǎo)運(yùn)算法則是：加(減)法則：[f(x)+g(x)]'=f(x)'+g(x)';乘法法則：[f(x)*g(x)]'=f(x)'*g(x)+g(x)'*f(x);除法法則：[f(x)/g(x)]'=[f(x)'*g(x)-g(x)'*f(x)]/g(x)^2。
一個(gè)函數(shù)在某一點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)描述了這個(gè)函數(shù)在這一點(diǎn)附近的變化率。如果函數(shù)的自變量和取值都是實(shí)數(shù)的話，函數(shù)在某一點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)就是該函數(shù)所代表的曲線在這一點(diǎn)上的切線斜率。導(dǎo)數(shù)的本質(zhì)是通過(guò)極限的概念對(duì)函數(shù)進(jìn)行局部的線性逼近。例如在運(yùn)動(dòng)學(xué)中，物體的位移對(duì)于時(shí)間的導(dǎo)數(shù)就是物體的瞬時(shí)速度。
不是所有的函數(shù)都有導(dǎo)數(shù)，一個(gè)函數(shù)也不一定在所有的點(diǎn)上都有導(dǎo)數(shù)。若某函數(shù)在某一點(diǎn)導(dǎo)數(shù)存在，則稱其在這一點(diǎn)可導(dǎo)，否則稱為不可導(dǎo)。然而，可導(dǎo)的函數(shù)一定連續(xù);不連續(xù)的函數(shù)一定不可導(dǎo)。
對(duì)于可導(dǎo)的函數(shù)f(x)，x?f'(x)也是一個(gè)函數(shù)，稱作f(x)的導(dǎo)函數(shù)(簡(jiǎn)稱導(dǎo)數(shù))。尋找已知的函數(shù)在某點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)或其導(dǎo)函數(shù)的過(guò)程稱為求導(dǎo)。實(shí)質(zhì)上，求導(dǎo)就是一個(gè)求極限的過(guò)程，導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則也來(lái)源于極限的四則運(yùn)算法則。反之，已知導(dǎo)函數(shù)也可以倒過(guò)來(lái)求原來(lái)的函數(shù)，即不定積分。微積分基本定理說(shuō)明了求原函數(shù)與積分是等價(jià)的。求導(dǎo)和積分是一對(duì)互逆的操作，它們都是微積分學(xué)中最為基礎(chǔ)的概念。