导数的几何意义是什么-导数的几何意义怎么理解


眼下,高二学子的学术征途上已出现了导数的身影。导数作为上海教改的新进内容,其引入令不少师生感到一丝忐忑,因其有可能逐渐崭露头角,成为上海地区压轴题目的有力竞争者。对于导数的学习,我的建议是夯实基础概念,逐步构建知识体系。

今日,我们来浅显解析导数的概念部分。若有误,欢迎指正。

提及导数,不得不谈及平均变化率。平均变化率这一概念在物理中类似于平均速度,它描述的是路程与时间之比。那么在数学中又该如何理解呢?简单来说,就是函数值的变化与自变量变化之比的值。在几何学中,这代表着曲线上某一点切线的斜率,即图中PA的斜率。

回顾先前所述概念,我们在物理中还遇到了另一个相似概念——瞬时速度。瞬时速度描述的是物体在某一特定时刻的速度。在数学中,这一概念可以理解为函数在特定点上的斜率,也就是该点处所画的切线。

如动点从左侧逐渐接近A点,此过程中的平均变化率趋于一个定值B,那么B便称为函数在该点处的左极限。同理,若函数从右侧逼近,且平均变化率也趋近于一个定值C,则C为该点处的右极限。

当动点无论从哪侧逼近,平均变化率B与C相等时,即左极限等于右极限,我们说瞬时变化率存在,且该定值即为瞬时变化率。这意味着曲线在点A处的切线斜率与B、C相等。

需注意的是,对于某些分段函数或非平滑曲线,左极限可能不等于右极限。如遇此情况,可认为曲线在该点处无切线。

至此,我们终于聊到了导数。导数,简单来说,即是先前所讲的瞬时变化率。对原函数进行求导所得到的新函数被称为导函数。

求导的法则和公式如图所示。

导数公式

导数法则

小贴士:

①导数是在特定点处取左右极限相等时的结果。对于闭区间上的端点,由于可能无左极限或右极限,故导数不存在。

②若函数在开区间的任意一点都存在导数,则称此函数为可导函数;反之则为不可导函数。

③当函数求导后得到的导函数在(A,B)区间内大于0时,这表示原函数在该区间的斜率为正,即原函数在(A,B)区间内递增。同理,(B,C)区间内若导函数小于0,则原函数在(B,C)区间内递减。

此刻距离高考仅剩22天之际,愿所有即将步入考场的学子们铭记以下寄语,以此自勉。