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导数的几何意义在线视频

导数的几何意义

下一节:微分概念

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导数的几何意义课程教案、知识点、字幕

接下来我们来介绍一下

导数在几何上的一个意义

也就是说

利用导数我们可以反映函数的图形

在某一点的性质

我们回忆一下

在前面介绍导数定义之前

我们举得例子

我们曾经说过

对一条曲线y等于f(x)

我们怎么样来求这个函数值

在一点关于自变量的变化率问题

现在我们把这个问题

用几何的眼光来重新考虑一下

也就是说这是横坐标为x0的点

这是横坐标为x0加上△x的点

然后这两点的纵坐标

我们当然就通过函数求值得到

现在过这两点之间

我们可以做一条曲线的割线

这个割线的斜率

应该就是f(x0加上△x)减掉f(x0)再除上△x

现在如果我们让这个点

沿着曲线趋向于这个固定点

那么在这个过程中

这个割线是不断变化的

如果在△x趋向于0的过程中

我们这个割线有一个所谓的极限位置

这个极限位置自然应该是一条直线

实际上在数学上

我们怎么样定义一条曲线在一点的切线

实际这就是它的一个定义

也就是我们把切线定义成割线的极限位置

现在我们问如果你切线的概念有了之后

我怎么样来求

这条切线的斜率

因为这条切线是割线取极限得到的

所以这条切线的斜率

自然也应该是割线斜率的极限值

而割线斜率的极限值

也就是这个比值的极限

前面我们已介绍过

对一个函数来说

这个比值的极限

我们把它称为函数在x0这点的导数值

也就换句话说从几何上看

函数在一点的导数值

应该就是它对应的那条曲线

在相应点的切线的斜率值

这就是导数的几何意义

有了切线的斜率

我们又有这个切点是(x0,f(x0))

那大家自然能写出切线的方程

我们写一个点斜式方程

也就是y应该等于

f(x0)加上f一撇(x0)(x减掉x0)

这就是知道了过哪一点切线斜率是多大时

直线的方程

然后有了切线概念之后

我们也可以引进

什么叫曲线在一点的法线

也就是过切点

且与切点垂直的那条直线

我们把它称为曲线在这点的法线

那有了切线的斜率

根据两条直线垂直的充分必要条件是

斜率乘积等于-1

所以我们也能写出它在这点的法线方程

应该是减掉(x减掉x0)除上f一撇(x0)

如果函数在一点的导数值等于0

意味着曲线在相应点的切线是水平的

这时候它的法线自然是竖直的

也就是说如果切线是平行于x轴的时候

导数是等于0

那时候只是说法线是垂直于x轴的

平行和垂直于x轴的直线方程

大家自然可以用它过得那一点的坐标表示出来

所以说这个公式

也可以包含这个导数等于0的情况

等于0的时候我认为后面这一部分

就是说只要做一下x等于x0就行了

就是这是关于它的几何意义

接下来我们利用得到的切线方程

来做两个简单的例题

第一个我们就求一求对数曲线

过原点的切线方程

对数曲线过原点的切线方程

然后因为我们知道原点显然不在对数曲线上

所以说我们就假设就是这个对数曲线

在(x0,lnx0)处的曲线是过原点的

前面我们已经介绍过

对数在它定义域中的每一点都是可导的

而且导数值就是自变量的倒数

也就是说

如果这是切点的时候

x0分之一就是斜率

那么它的切线方程应该等于

y等于ln(x0)加上(x减掉x0)除上x0

这就是过这点的对数曲线的切线方程

我们知道它是过原点

也就是x和y同时等于0时

这个等式应该成立的

代进去之后

换句话说也就是ln(x0)应该是等于1的

这样我们就得到了x0应该是等于无理数e

所以切点就出来了

最后我们要做的切线方程

就是1加上e分之一(x减e)

那当然大家再写一步

就是一条斜率为e分之一过原点的直线

这是一个简单的知道了曲线方程

知道了对切线的要求

求切线方程

我们最后一个例子

我们就看一下

如果一条曲线y等于f(x)与这个对数曲线

在x等于1时是相切的

我们来求一求这个函数在1这点的函数值

和这个函数在1这点的导数值

实际上有了曲线它的切线概念之后

平面上两条曲线

我们自然可以说它的夹角是多大

当然指的是交点处切线的夹角

说两条曲线是否垂直

自然指的是交点处切线是否垂直

现在我们就问一下

说什么叫这两条曲线相切

自然指的是

在交点处这两条曲线有公共的切线

公共的切线那意味着在交点的地方

不仅这个函数值应该相等

同时这个导数值也应该相等

函数值1的自然对数当然是等于0

所以我们得到f(1)等于0

导数值

因为我们前面已经给出过

自然对数的导数是x的倒数

那么在x等于1时

这个自然也等于1

所以这样我们就把要求的这个值f(1)等于0

f一撇(1)等于1就求出来了

微积分——极限理论与一元函数课程列表:

序言

-序言

--序言

第一章 实数与函数

-第一节 实数集的界与确界

--实数集的界

--实数集的确界

-第一节思考与练习

--思考题

--练习题

-第二节 函数的概念

--函数定义与函数图形

--分段函数与隐函数

-第二节思考与练习

--思考题

--练习题

-第三节 函数的运算

--函数的四则运算与复合运算

--函数的反函数

-第三节思考与练习

--思考题

--练习题

-第四节 函数的初等性质

--函数的有界性,奇偶性

--函数的周期性,单调性

--函数的凸性

-第四节思考与练习

--思考题

--练习题

-第五节 初等函数

--初等函数

-第五节思考与练习

--思考题

--练习题

-第六节 极坐标方程与参数方程表示的几种曲线

--极坐标系与点的极坐标,极坐标方程表示的几种曲线

--参数方程表示的几种曲线

第二章 极限论

-第一节 数列极限的概念与性质

--数列的概念,数列极限的概念(1)

--数列极限的概念(2)

--数列极限的性质及四则运算法则

--无穷大量

-第一节思考与练习

--思考题

--第二章 极限论--第一节思考与练习

-第二节 数列极限存在的充分条件

--数列极限存在的充分条件

--单调有界收敛定理

-第二节思考与练习

--思考题

--第二章 极限论--第二节思考与练习

-第三节 Bolzano定理与Cauchy收敛准则

--Bolzano定理与Cauchy收敛准则

--区间套定理与Bolzano定理

--Cauchy收敛准则

-第三节思考与练习

--思考题

--第二章 极限论--第三节思考与练习

-第四节 函数极限的概念与性质

--函数极限的概念

--函数极限的性质

-第四节思考与练习

--思考题

--第二章 极限论--第四节思考与练习

-第五节 函数极限的运算

--函数极限的四则运算与复合函数的极限

--夹逼定理与重要极限

-第五节思考与练习

--思考题

--第二章 极限论--第五节思考与练习

-第六节 无穷小量及其(阶的)比较

--无穷小量与无穷大量的概念与性质

--无穷小量的比较

-第六节思考与练习

--思考题

--第二章 极限论--第六节思考与练习

第三章 连续函数

-第一节 连续函数的概念与性质

--函数在一点连续的概念

--间断点的分类

--连续函数的性质

--连续函数的运算与初等函数的连续性

-第一节 思考与练习

--思考题

--第三章 连续函数--第一节 思考与练习

-第二节 闭区间上连续函数的性质

--闭区间上连续函数的性质

-第二节 思考与练习

--思考题

--第三章 连续函数--第二节 思考与练习

-第三节 函数的一致连续性

--一致连续的概念

--一致连续的必要条件

--闭区间上连续与一致连续的等价性

-第三节 思考与练习

--思考题

--第三章 连续函数--第三节 思考与练习

第四章 导数与微分

-第一节 导数与微分的概念

--导数的概念

--单侧导数、可导与连续的关系

--导数的几何意义

--微分概念

-第一节 思考与练习

--思考题

--第四章 导数与微分--第一节 思考与练习

-第二节 导数与微分的运算

--导数的四则运算

--复合函数的求导法(链导法则)

--反函数求导法

-第二节 思考与练习

--思考题

--第四章 导数与微分--第二节 思考与练习

-第三节 几种特殊函数的求导法、高阶导数

--几种特殊函数的求导法

--参数方程求导法与对数求导法

--高阶导数

-第三节 思考与练习

--思考题

--第四章 导数与微分--第三节 思考与练习

第五章 导数应用

-第一节 微分中值定理

--Fermat定理

--Rolle定理

--Lagrange中值定理

--Cauchy中值定理

-第一节 思考与练习

--思考题

--第五章 导数应用--第一节 思考与练习

-第二节 L'Hospital 法则

--0/0型不定式

--∞/∞型不定式

--其他形式的不定式

-第二节 思考与练习

--思考题

--第五章 导数应用--第二节 思考与练习

-第三节 函数的单调性与极值

--函数的单调性

--函数的极值

--函数最值的求法

-第三节 思考与练习

--思考题

--第五章 导数应用--第三节 思考与练习

-第四节 函数的凸性与拐点

--函数凸性的判别法

--拐点

--曲线的渐近性

-第四节 思考与练习

--思考题

--第五章 导数应用--第四节 思考与练习

-第五节 Taylor 公式

--带有Peano型余项的Taylor 公式

--带有Lagrange型余项的Taylor公式

--Maclaurin公式

--Taylor公式的应用(一)

--Taylor公式的应用(二)

-第五节 思考与练习

--思考题

--第五章 导数应用--第五节 思考与练习

第六章 原函数与不定积分

-第一节 概念与性质

--原函数的概念

--原函数存在的充分条件

--6-1视频纠正

--原函数存在的必要条件

--不同原函数之间的关系

--不定积分的概念与性质

--简单函数求不定积分

-第一节思考与练习

--思考题

--第六章 原函数与不定积分--第一节思考与练习

-第二节 换元积分法

--第一换元法

--第二换元法

-第二节思考与练习

--思考题

--第六章 原函数与不定积分--第二节思考与练习

-第三节 分部积分法

--分步积分法

-第四节 有理函数的积分

--四个特殊函数的不定积分

--有理分式函数的化简

--html

--有理分式函数的不定积分

--三角有理函数化成分式有理函数

--三角有理函数的不定积分

--第六章 原函数与不定积分--第四节思考与练习

-第五节 简单无理式的积分

--无理函数的有理化

--第六章 原函数与不定积分--第五节思考与练习

第七章 定积分

-第一节 积分概念与积分存在条件

--定积分的概念

-- 函数的可积性

--第七章 定积分--第一节思考与练习

-第二节 定积分的性质

--定积分的性质

--定积分性质的应用

-第三节 变上限积分与Newton—Leibniz公式

--变上限积分

--复合变限积分

--变限积分所定义的函数

--Newton-Leibniz公式

--定积分的计算

--第七章 定积分--第三节思考与练习

-第四节 定积分的换元积分法与分部积分法

--定积分的计算-换元法

--定积分的计算-分部积分法

--分段函数定积分的计算

--第七章 定积分--第四节思考与练习

-第五节 定积分的几何应用

--平面区域的面积

--曲线的弧长

--平面曲线的曲率

--旋转体体积与表面积

--第七章 定积分--第五节思考与练习

-第六节 定积分的物理应用

--物理应用简介

-第七节 反常积分

--反常积分

--非负函数无穷积分的收敛性

--一般函数无穷积分的收敛性

--其他无穷积分

--无界函数的反常积分---瑕积分

--无界函数、无界区间上的反常积分

--第七章 定积分--第七节思考与练习

第八章 级数

-第一节 数项级数的概念与性质

--8-1 数项级数的概念

--8-2 级数收敛的概念

--8-3 级数收敛的性质

--8-4 级数收敛的Cauchy准则

--8-5 正项级数的概念

--8-6 正项级数的比较判别法

--8-7 正项级数的比阶判别法

--8-8 正项级数的比值判别法

--第八章 级数--第一节 思考与练习

-第二节 正项级数的收敛判别法

--正项级数的根式判敛法

--正项级数的积分判别法

--第八章 级数--第二节 思考与练习

-第三节 任意项级数

--交错项级数

--交错项级数判敛举例

--绝对值判敛法

--绝对收敛与条件级数收敛的性质

--绝对收敛级数的交换律

--条件收敛级数的Riemann定理

--第八章 级数--第三节 思考与练习

-第四节 函数级数

--函数项级数的概念、逐点收敛性

--函数项级数的一致收敛性-概念

--函数项级数的一致收敛性-判断

--一致收敛的函数项级数和函数的分析性质(1)

--一致收敛的函数项级数和函数的分析性质(2)

--一致收敛的函数项级数和函数的分析性质(3)

--第八章 级数--第四节 思考与练习

-第五节 幂级数

--Abel判别法

--收敛半径与收敛域

--幂级数的分析性质

--无穷可导函数的幂级数展开

--幂级数求和

--第八章 级数--第五节思考与练习

-第六节 傅里叶级数

--三角函数的正交性

--奇函数与偶函数的形式Fourier展开和周期开拓

--其他函数的周期函数的形式Fourier展开

--Fourier级数的收敛性

--第八章 级数--第六节思考与练习

导数的几何意义笔记与讨论

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