マインドマップギャラリー 1変数関数の微分計算
1 変数関数の微分積分、導関数に関する応用問題には次のようなものがあります。 質問種類: 関数の単調性、極値、最大値 質問タイプ 2: 曲線の凹面、変曲点、漸近線、曲率 問題: 3 つの方程式の根の存在と数 質問タイプ 4: 関数の不等式の証明 質問タイプ 5 微分平均値定理の関連する証明質問
確率過程の適用 - 講義 1 の仕上げ
空間解析幾何学
解析幾何学
微分方程式
多変量関数の微分積分
多変数関数の微分法とその応用
常微分方程式
微積分
限界と継続
コアナレッジモジュール
1変数関数の微分計算
デリバティブと微分
質問タイプ 1 微分と微分の概念
1. 制限を定義する
2. 導関数の定義
微分可能かどうかわからない場合は、定義をそのまま使用します。
3. 定義は導出可能です
まず導関数を決定し、次に導関数が連続であることを決定します。
Lópida では、質問の n 次が微分可能であるかどうか (n-1 に対する微分、つまり微分が連続である次数) に注意してください。より高次の次数は微分によって定義する必要があります。
いくつかの結論
fx が微分可能であること、および |fx| が微分可能であることは必要または十分ではありません。
|f(x)|について(結合画像)
f(x0)≠0 の場合、 |fx| は x0 で微分可能 "== fx は x0 で微分可能
f(x0)=0 の場合、|fx| は x0 で「== f'(x0)=0」として導出されます。
f(x)=g(x)|x-a| のとき、g(x) が a で連続であるとき、fx が a で微分可能であるための必要十分条件は g(a)=0 です。
原理 (一般化された使用法)、この fx の導関数定義では、導関数定義によれば、x は両側から a になる傾向がありますが、絶対値が存在するため、最終結果は異なります (1 つの正の g(a) と 1 つの負の g) (a)) 、反対の数値である 2 つの極限を同じにしたい場合は、両方を 0 とします。つまり、g(a)=0 とします。これを関数 f(x)=g(x)|p(x)| に一般化すると、絶対値関数 p(x)=0 が g(x)=0 に反映されます。の場合、この点は導出可能ですが、それ以外の場合は導出されません。絶対値ではpx=0の点は微分可能ではありませんが、このときgx=0が掛けられるため、つまり左右の微分定義限界が等しく微分可能となります。
一般的に使用される k|x| は 0 で微分可能ですが、x|x| は 0 で微分可能です。
この方法は、このタイプの関数の微分不可能点を決定するために使用できます。
質問タイプ 2 導関数の幾何学的意味
接線、法線、パラメトリック方程式
質問タイプ 3: 微分と微分の計算
1 複合関数の導出
それらがすべて存在する場合にのみ存在します。それらが存在するかどうかは、必ずしも全体が存在しないことを意味するわけではありません。
2 陰関数導出法
元の式を使用して簡略化します
全体として x に代入してゼロになる因数を微分してみます
3 パラメトリック方程式の導関数
極座標 → パラメトリック方程式
4 逆関数の導関数
導関数の逆数
5 対数微分
連続乗算と連続除算の場合、平方根
派生アプリケーション
質問タイプ 1: 関数の単調性、極値、最大値
極端な点: 1 つが必要、3 つで十分
連続関数で、x を直接代入するときに定義がない場合は、両辺を使用して極限を求めることができます。
制限がゼロより大きいか小さい場合、ローカル番号を保持したいと考えます。
設問種類2 曲線の凹凸、変曲点、漸近線、曲率
転換点は 1 つあれば十分、3 つあれば十分
定義によれば、微分可能でなくても、変曲点の周囲の凹凸が変化する限り、二次微分値がゼロに等しい点である必要はありません。
漸近線では、同じ傾向で、レベルがある場合、傾きはありません。
コンストラクタ関数(補助関数)
####
質問タイプ 3: 方程式の根の存在と数
1 存在
零点定理
ロールの定理
2つの数字
単調性
根の数を見つけることは、次の存在を証明するためにも使用できます。
パラメータは導出時に分離され、導出後には議論を容易にするために削除されます。
ロールの定理の帰結 ロールのオリジナルの言葉
$区間 I で f^{(n)}≠0 の場合、f(x)=0 は最大でも n 個の実根を持ちます$
これは、証明を支援するためによく使用されます。手動で計算された根が少なくとも n 個あり、Rolle によって計算された根が最大で n 個ある場合、根は n 個あります。
Rohr は静止点を決定するためにも使用できます。
質問タイプ 4: 関数の不等式の証明
単調性、最大値、格子、テイラー、凹凸、基本不等式
問題タイプ 5: 微分平均値定理に関する証明問題
コンストラクタ
1. 解析と復元
2. 微分方程式
3. よく使われる基本公式(基本的には分析的還元法も含む)
4 質問から得られたインスピレーションに基づいて関数を構築します
たとえば、二次導関数と関数の合計
間隔が連続で、2 つのエンドポイント値がわかっている場合、中間に 2 つのエンドポイント値より大きいか小さい値がある場合、最大値が存在し、この最大値が最大値になります。
コンストラクターの後に Roll を使用する場合、
ある点が a であれば、別の点も a である必要があります。
別のポイント値 = a を取得する方法に注意してください。 (a は常に 0)
定積分も評価に使用できます。特に、線形項に定積分定数を乗算すると、直接 0 が得られ、積分平均値定理に従って、区間内に次の点があると結論付けることができます。この条件を満たします。
2 つの点が等しくない必要はありません
2 回平均値の定理 (真ん中を引く)
コーシーとラゾン
2 つの点が等しくないことが必要です
分割点の決定
このタイプの問題では、分割点の決定が最も難しい点です。一般に、最初の質問で分割点の証明が行われます。それが指定されていない場合は、2 番目の質問で平均値の定理が使用されます。得られた結果は、セグメンテーション ポイントを逆にプッシュするために使用されます。
セグメンテーション ポイントを推定する場合、変数置換方法を使用して操作を簡素化することができ、問題設定から特別なポイントの位置を推測することもできます。
平均値定理
二重中央値を使用する場合は、通常、二重プルセンターが使用されます。このとき、分割点が選択され、その分割点が両側の中央値を接続する中間点として使用されます。
テイラー
質問の条件を分析し、より既知の形式で x 値に対してテイラー展開を実行します。複数の x に同じ数の既知のパラメーターがある場合、導関数値が既知である x を見つけます。 f(1)=0 かつ f'(2)=1 であることがわかっている場合は、最初に 2 を展開します。
一般的に使用される定理
ロール
フェルマー
一般に、Rolle が優先され、次に Fermat が続きます。同じ導関数 = 0 を持つ 2 つの点が見つからない場合、Fermat は、連続区間の最大値に基づく必要があることがよくあります。質問の意味について 極値を求めるには、極値の導関数が 0 となり、この点が探している点になります。
引き込む
引き込みも傾斜について
導関数と関数関係を必要とする質問では、特にいくつかの点の値が与えられている場合、ラグランジュを考慮できます。
たとえば、質問で fx の範囲が指定されている場合、その範囲を使用して f'(x) の範囲を計算できます。