2013年河南专升本高数教材(云飞)版
第三章考点、重点、难点导读
一、本章考试要求
1、掌握罗尔中值定理、拉格朗日中值定理并了解它们的几何意义.
2、熟练掌握洛必达法则求“0/0”、“?/?”、“0??”、“???”、“1”、“0”和“?”型未定式极限的方法.
3、掌握利用导数判定函数的单调性及求函数的单调增、减区间的方法,会利用函数的增减性证明简单的不等式.
4、理解函数极值的概念,掌握求函数的极值和最值(最大值和最小值)的方法,并且会解简单的应用问题.
5、会判定曲线的凹凸性,会求曲线的拐点. 6、会求曲线的水平渐近线与垂直渐近线. 0?0二、本章重点和难点 I 重点:
1、利用洛必达法则求极限; 2、讨论函数的单调性和极值; 3、讨论函数的凹向性和拐点; 4、求函数渐近线方程;
5、利用单调性和拉格朗日中值定理证明不等式; 6、一元函数的最优化应用题。
II 难点:
利用中值定理证明方程根的存在性、等式、不等式;最优化的应用题。
三、常考知识点
I、指出函数在给定的区间上是否满足罗尔中值定理、拉格朗日中值定理或满足定理求定理中的?值(选择题或填空题)
II、利用罗尔定理证明含有?的等式或方程根的存在性(证明题)
III、利用拉格朗日中值定理、单调性证明不等式(证明题) IV、利用洛必达法则求极限(选择题或计算题) V、求函数的单调区间及极值(填空题或计算题)
VI、求曲线的凹向区间或拐点坐标(选择题或填空题或计算题) VII、求函数某种形式的渐近线(选择题或者填空题) VIII、实际应用问题(应用题)
四、知识点讲解
I、指出函数在给定的区间上是否满足罗尔中值定理、拉格朗日中值定理或满足定理求定理中的?值 (一)罗尔中值定理 如果函数y?(1)在闭区间[a,b]上连续;(2)在f(x)满足下述的三个条件:
开区间(a,b)内可导;(3)在区间端点处的函数值相等,即那么在(a,b)内至少有一点?(a??f(a)?f(b),
,使得f?(?)?0. ?b)说明:通常称导数等于零的点为函数的驻点(或稳定点,临界点),即若
f?(x0)?0,则称点x0为函数f(x)的驻点.
(二)拉格朗日中值定理
如果函数y?(1)在闭区间[a,b]上连续;(2)f(x)满足下述的两个条件:,使得下式?b)
在开区间(a,b)内可导,那么在(a,b)内至少有一点?(a??(拉格朗日中值公式)成立:f(b)?f(a)?f?(?).
b?a说明:当f(b)?f(a)时,上式的左端为零,右端式(b?a)不为零,则只能
f?(?)?0,这就说明罗尔定理是拉格朗日中值定理的特殊情形.此外,由于拉
格朗日中值定理在微分学中占有重要的地位,因此有时也称这定理为微分中值定理.
(三)两个推论 (1)如果函数数.
f(x)在区间I上的导数恒为零,那么f(x)在区间I上是一个常
(2)如果函数
f(x)与g(x)在区间(a,b)内的导数恒有f?(x)?g?(x),则这
. f(x)?g(x)?C(C为常数)
两个函数在(a,b)内至多相差一个常数,即
例1 验证罗尔定理对函数
?5?f(x)?lnsinx在区间[,]上的正确性.
66解:显然函数
f(x)?lnsinx在闭区间[,]上连续,在开区间(,)上6666,
?5??5?,xn可导
f?(?x)1?(?lx?n?ssxini且)xcf(?6?f)5???(6),使得
,故满足罗尔定理的条件,由定理可得至少存在一点)ln2??(,?5?66f?(?)?0,即cot??0,???2即为满足条件的点. 例2 证明arcsinx?arccosx?证明:设 因为 所以 又因为 ?2,其中?1?x?1. f(x)?arcsinx?arccosx,x?[?1,1], f?(x)?11?x2?(?11?x2)?0,
f(x)?C,x?[?1,1]. f(0)?arcsi?n0arcsixn?arc?co?s0?0,即 C?,
222???故
arcxc?os.
2?说明:同理可证,arctanx?arccotx??2,x?(??,??).
例3 函数
f(x)?lnx在区间[1,2]上满足拉格朗日公式中的?等于( )
1(A)ln2 (B)ln1 (C)lne (D)
ln2
解:对函数f(x)?lnx在区间[1,2]上应用拉格朗日中值定理,
11.选(D). f(2)?f(1)?f?(?)(2?1),即 ln2?0?,故 ???ln2II、利用罗尔定理证明含有?的等式或方程根的存在性
只要证明题中涉及到?的等式或者方程根的存在性(不能用零点定理解决的),那么该题要用到的知识点就是罗尔中值定理。使用该定理的首要问题就是构造函数,具体步骤是:将要证明的方程变形,用一端减去另一端(把方程的一端变为0),将?的地方都换成x,观察哪个函数求导之后为这个代数式,这个函数就是要构造的函数。然后确定区间,验证是否满足定理,得到证明的结论. 例1 设函数f(x),g(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且
f(a)?f(b)?0,证明:存在??(a,b),使得f?(?)?f(?)g?(?)?0
证明:设 F(x)?f(x)eg(x), 由f(x),g(x)的连续性知:
F(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且F(a)?F(b)?0,由罗尔定理知 存在
??(a,b),使得 F?(?)?0 即
f?(?)eg(?)?f(?)g?(?)eg(?)?0,所以 f?(?)?f(?)g?(?)?0 证毕。

