高二数学选修2----2知识点讲义1.07

高二数学选修2----2知识点

第一章 导数及其应用

一．导数概念的引入

1. 导数的物理意义：瞬时速率。一般的，函数()y f x =在0x x =处的瞬时变化率是

000

()()

lim

x f x x f x x

?→+?-?，

我们称它为函数()y f x =在0x x =处的导数，记作0()f x '或0|x x y ='， 即0()f x '=000

()()

lim

x f x x f x x

?→+?-?

导数的几何意义：曲线的切线.通过图像,我们可以看出当点n P 趋近于P 时，直线PT 与曲线相切。容易

知道，割线n PP 的斜率是00

()()

n n n f x f x k x x -=

-，当点n P 趋近于P 时，函数()y f x =在0x x =处的导数

就是切线PT 的斜率k ，即000

()()

lim

()n x n f x f x k f x x x ?→-'==-导函数：当x 变化时，()f x '便是x 的一个函数，我们称它为()f x 的导函数. ()y f x =的导函数有时

也记作y ',即0

()()

()lim

x f x x f x f x x

?→+?-'=?

二.导数的计算

1）基本初等函数的导数公式:

1若()f x c =(c 为常数)，则()0f x '=； 2 若()f x x α

=,则1

()f x x

αα-'=;

3 若()sin f x x =,则()cos f x x '=

4 若()cos f x x =,则()sin f x x '=-;

5 若()x

f x a =,则()ln x

f x a a '=

6 若()x f x e =,则()x

f x e '=

7 若()log x

a f x =,则1()ln f x x a '=

8 若()ln f x x =,则1

()f x x

'=

2）导数的运算法则

1. [()()]()()f x g x f x g x '''±=±

2. [()()]()()()()f x g x f x g x f x g x '''?=?+?

3. 2

()()()()()

[

]()[()]f x f x g x f x g x g x g x ''?-?'= 3）复合函数求导

()y f u =和()u g x =,称则y 可以表示成为x 的函数,即(())y f g x =为一个复合函数 (())()y f g x g x '''=?

三.导数在研究函数中的应用 1.函数的单调性与导数:

一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系：

在某个区间(,)a b 内，如果()0f x '>，那么函数()y f x =在这个区间单调递增； 如果()0f x '<，那么函数()y f x =在这个区间单调递减. 2.函数的极值与导数

极值反映的是函数在某一点附近的大小情况. 求函数()y f x =的极值的方法是:

(1) 如果在0x 附近的左侧()0f x '>,右侧()0f x '<,那么0()f x 是极大值; (2) 如果在0x 附近的左侧()0f x '<,右侧()0f x '>,那么0()f x 是极小值; 4.函数的最大(小)值与导数

函数极大值与最大值之间的关系.

求函数()y f x =在[,]a b 上的最大值与最小值的步骤 （1） 求函数()y f x =在(,)a b 内的极值；

将函数()y f x =的各极值与端点处的函数值()f a ，()f b 比较，其中最大的是一个最大值，最小

的是最小值.四.生活中的优化问题

利用导数的知识,,求函数的最大(小)值,从而解决实际问题

第二章 推理与证明

知识结构

afwDJBBIk0gs7th。玺蝎辘檜续嬌隉伦譜马诤誨駱坟赚绅壙瘗婵廂響冈鋪锷捞瑶狹瀲襪韓垲骊锔筧领。

1、归纳推理

把从个别事实中推演出一般性结论的推理,称为归纳推理(简称归纳).

简言之,归纳推理是由部分到整体、由特殊到一般的推理。

归纳推理的一般步骤：

?通过观察个别情况发现某些相同的性质；

?从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般命题（猜想）；

?证明（视题目要求，可有可无）.

2、类比推理

由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征，推出另一类对象也具有这些特征的推理称为类比推理（简称类比）．

简言之，类比推理是由特殊到特殊的推理.

类比推理的一般步骤：

?找出两类对象之间可以确切表述的相似特征；

?用一类对象的已知特征去推测另一类对象的特征，从而得出一个猜想；

?检验猜想。

3、合情推理

归纳推理和类比推理都是根据已有的事实，经过观察、分析、比较、联想，再进行归纳、类比，然后提出猜想的推理.

归纳推理和类比推理统称为合情推理，通俗地说，合情推理是指“合乎情理”的推理.

4、演绎推理

从一般性的原理出发，推出某个特殊情况下的结论，这种推理称为演绎推理．

简言之，演绎推理是由一般到特殊的推理.

演绎推理的一般模式———“三段论”，包括

⑴大前提-----已知的一般原理；

⑵小前提-----所研究的特殊情况；

⑶结论-----据一般原理，对特殊情况做出的判断．

用集合的观点来理解：若集合M中的所有元素都具有性质P,S是M的一个子集,那么S中所有元素也都具有性质P.

从推理所得的结论来看，合情推理的结论不一定正确，有待进一步证明；演绎推理在前提和推理形式都正确的前提下，得到的结论一定正确.4d7mi2Fq0ZiIPM7。赝礱門极浊绕运连櫛馒韋騷馐杀叽邻釁飕輒疖馀賽謔沪蹕賾败缪验两窑魷镙鰍鏝。

5、直接证明与间接证明

⑴综合法：利用已知条件和某些数学定义、公理、定理等，经过一系列的推理论证，最后推导出所要证明的结论成立.

框图表示：

M

·a S

要点：顺推证法；由因导果.

⑵分析法：从要证明的结论出发，逐步寻找使它成立的充分条件，直至最后，把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件（已知条件、定理、定义、公理等）为止. 框图表示：

要点：逆推证法；执果索因.

⑶反证法：一般地，假设原命题不成立，经过正确的推理，最后得出矛盾，因此说明假设错误，从而证明了原命题成立.的证明方法.它是一种间接的证明方法. 反证法法证明一个命题的一般步骤： (1)（反设）假设命题的结论不成立；

(2)（推理）根据假设进行推理,直到导出矛盾为止； (3)（归谬）断言假设不成立；

(4)（结论）肯定原命题的结论成立. 6、数学归纳法

数学归纳法是证明关于正整数n 的命题的一种方法. 用数学归纳法证明命题的步骤;

（1）（归纳奠基）证明当n 取第一个值*

00()n n N ∈时命题成立；

（2）（归纳递推）假设*

0(,)n k k n k N =≥∈时命题成立，推证当1n k =+时命题也成立. 只要完成了这两个步骤，就可以断定命题对从0n 开始的所有正整数n 都成立.

用数学归纳法可以证明许多与自然数有关的数学命题，其中包括恒等式、不等式、数列通项公式、几何中的计算问题等.第三章 数系的扩充与复数的引入

一:复数的概念

(1) 复数:形如(,)a bi a R b R +∈∈的数叫做复数，a 和b 分别叫它的实部和虚部.

(2) 分类:复数(,)a bi a R b R +∈∈中,当0b =,就是实数; 0b ≠,叫做虚数;当0,0a b =≠时,叫做纯虚数. (3) 复数相等:如果两个复数实部相等且虚部相等就说这两个复数相等.

共轭复数:当两个复数实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数互为共轭复数.复平面:建立直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x 轴叫做实轴，y 轴除去原点的部分叫做虚轴。

(6) 两个实数可以比较大小，但两个复数如果不全是实数就不能比较大小。 2．相关公式

⑴d c b a di c bi a ==?+=+且, ⑵00==?=+b a bi a ⑶22b a bi a z +=

+=

⑷z a bi =-

z z ，指两复数实部相同，虚部互为相反数（互为共轭复数）. 3．复数运算

⑴复数加减法：()()()()i d b c a di c bi a ±+±=+±+； ⑵复数的乘法：()()()()a bi c di ac bd bc ad i ++=-++；

⑶复数的除法：()()()()

a bi c di a bi c di c di c di +-+=++- ()()2

2

22

22

ac bd bc ad i ac bd bc ad i

c d

c d

c d

++-+-=

=++++

（类似于无理数除法的分母有理化→虚数除法的分母实数化） 4.常见的运算规律

(1);

(2)2,2;z z z z a z z bi =+=-=

2

2

22(3);(4);(5)z z z z a b z z z z z R ?===+==?∈

41424344(6),1,,1;

n n n n i i i i i i ++++==-=-=

()

2

2

11(7)1;(8),,

11i i i i i i i i i +-±=±==-=±-+

)9(设2

31i +-=

ω是1的立方虚根，则012

=++ωω，1,,332313===+++n n n ωωωωω

5.复数的几何意义

复平面：用来表示复数的直角坐标系，其中x 轴叫做复平面的实轴，y 轴叫做复平面的虚轴.