導數
如一輛汽車在10小時內走了 600千米,它的平均速度是60千米/小時,但在實際行駛過程中,是有快慢變化的,不都是60千米/小時。為了較好地反映汽車在行駛過程中的快慢變化情況,可以縮短時間間隔,設汽車所在位置s與時間t的關係為s=f(t),那么汽車在由時刻t0變到t1這段時間內的平均速度是[f(t1)-f(t0)]/[t1-t0],當 t1與t0很接近時,汽車行駛的快慢變化就不會很大,平均速度就能較好地反映汽車在t0 到 t1這段時間內的運動變化情況 ,自然就把極限[f(t1)-f(t0)]/[t1-t0] 作為汽車在時刻t0的瞬時速度,這就是通常所說的速度。一般地,假設一元函式 y=f(x )在 x0點的附近(x0-a ,x0 +a)內有定義,當自變數的增量Δx= x-x0→0時函式增量 Δy=f(x)- f(x0)與自變數增量之比的極限存在且有限,就說函式f在x0點可導,稱之為f在x0點的導數(或變化率)。若函式f在區間I 的每一點都可導,便得到一個以I為定義域的新函式,記作 f',稱之為f的導函式,簡稱為導數。函式y=f(x)在x0點的導數f'(x0)的幾何意義:表示曲線l 在P0[x0,f(x0)] 點的切線斜率。一般地,我們得出用函式的導數來判斷函式的增減性的法則:設y=f(x )在(a,b)內可導。如果在(a,b)內,f'(x)>0,則f(x)在這個區間是單調增加的。。如果在(a,b)內,f'(x)<0,則f(x)在這個區間是單調減小的。所以,當f'(x)=0時,y=f(x )有極大值或極小值,極大值中最大者是最大值,極小值中最小者是最小值。
導數的幾何意義是該函式曲線在這一點上的切線斜率。
曲線斜率
導數即表示函式在某一點的切線的斜率。例如f'(x)=x^2,在x=4時,f'(x)=16,在x=0時,f'(x)=0,所以在x=0時,f(x)=x^2的切線可看作與x軸平行。
研究某一函式的導數很重要,因為它的幾何意義是該函式曲線在這一點上的切線斜率,而斜率直接關係到在某一個區間函式的增減性。
當對於任意x∈(a,b)都有f'(x)>0時,函式f(x)在(a,b)是增函式。
而當對於任意x∈(a,b)都有f'(x)<0時,函式f(x)在(a,b)是減函式。