论文题目利用导数研究函数的性质

函数的导数表示函数在一点处（瞬时）随自变量变化快慢的程度。利用它，可以直接研究函数及其图像在一点处的变化性质（例如瞬时速度、切线斜率等）。为了应用导数研究函数在区间上的变化性质，先要熟悉微分学的中值定理。1． 中值定理微分学中有费马引理、罗尔定理和拉格朗日中值定理。拉格朗日定理 如果函数 满足：（ⅰ）在闭区间 ， 上连续；（ⅱ）在开区间 ， 内可导，则在 ， 内至少存在一点 ，使或由图3容易理解，当函数 满足（ⅰ）、（ⅱ），即 是条连续曲线并且在 ， 内的每点处有切线时，那么在曲线上（只要把弦AB平行移动）至少有一点P（在图中是 ），使得曲线在该点处的切线与弦AB平行，也就是说，P点处的切线斜率 和弦AB的斜率 相等。需要注意的是，拉格朗日定理并没有给出求 值的具体方法，它只是肯定了 值的存在，并且至少有一个。如图3中的函数 ，在 ， 有 与 两个。拉格朗日定理的意义是：建立了函数 在区间 ， 上的改变量 与函数在区间 ， 内某一点 处的导数之间的关系，从而为用导数去研究函数在区间上的性质提供了理论基础。2． 用导数研究函数的性质为了使论述方便，我们将使用记号 和 ，它们分别表示开区间 ， 和闭区间 ， 。现在我们利用导数来研究函数的单调性。设函数 在 上连续，在 上可导。如果函数 在 上单调增加，那么，它的图形是一条沿 轴正向上升的曲线，如图（a）所示，这时曲线上各点的切线斜率大于等于零（ ）；如果函数 在 上单调减少，那么，它的图形是一条沿 轴正向下降的曲线，如图（b）所示，这时曲线上各点的切线斜率小于等于零（ ）。由此可见，函数的单调性与其导数的符号有着密切的联系。反过来，我们是否可以有导数的符号来判定函数的单调性呢？一阶导数的符号在 上任取两点 、 ，其中 < ，在区间[ ， ]上应用微分中值定理，得到 （ < < ）有上式可见，若 ， ，就有 ，于是 ， ， 在区间 上单调递增。同理可以说明 在区间 上单调递减。由此我们可以归纳出函数单调性的判别法。设 在区间 上连续且在区间 上可导，则（1） 如果函数 在区间 上满足 ，则函数 在区间 为递增函数；（2） 如果函数 在区间 上满足 ，则函数 在区间 为递减函数。（3） 如果函数 在区间 上满足 ，则函数 在区间 为常数。此外，导数的绝对值告诉我们变化率的大小。当 绝对值较大时，函数曲线就陡峭一些； 绝对值较小时，函数曲线就平坦一些。记住这些，你就可以从一个函数的导数情况判断出函数的一些性态。曲线的上下凹性设 在某一区间内可微，一阶导数告诉我们，如果在某一区间内 ，那么 在该区间式递增的；如果在某一区间内 ，那么 在该区间式递减的。如果 在某一区间内递增，则它的函数曲线向上弯曲或称为上凹，如果 在某一区间内递减，则它的函数曲线向下弯曲或称为下凹。当 向上弯曲时，曲线切线的斜率随着 增加而增加，如图所示；当 向下弯曲时，曲线切线的斜率随着 增加而减少， 点 为函数 的拐点，即函数曲线在区域内点 的左边向上凹，在点 的右边向下凹，它是曲线由向上凹变为向下凹的分界点。二阶导数的符号函数曲线的向上凹或向下凹、曲线的拐点可以用函数的二阶导数来确定。设 在区间 上连续且在区间 上可导，则（1） 如果函数 在区间 上满足 ，则函数 在区间 为递增函数，函数曲线上凹；（2） 如果函数 在区间 上满足 ，则函数 在区间 为递减函数，函数曲线下凹。局部极值性我们说 在点 达到极大值，指的是在 的领域内 为最大，如图所示。 在点 处达到极大值，虽然 = 在整个图像中不是最大，它只是在点 领域内为最大，另一个最大值是B= ，它只是函数在区间[ ， ]端点 的函数值，而 = 则是整个图像的最大值。同样， 在点 达到极小值，指的是在 的领域内 为最小，如图所示。 在点 处达到极小值，虽然 = 在整个图像中不是最小，它只是在点 领域内为最小，另一个最小值是A= ，它只是函数在区间[ ， ]端点 的函数值，而 = 则是整个图像的最小值。函数的极大值和极小值概念是局部性的。如果 是函数 的一个极大值（或极小值），那只是就点 附近一个局部范围来说， 是函数 的一个极大值（或极小值），如果就函数 整个定义域来说， 不见得是函数 极大值（或极小值）。我们在微分中值定理一节曾经提到，如果函数 可导，并且点 是它的极值点，那么点 必定是它的驻点，但是函数的驻点未必是它的极值点。如函数 ，点 =0是它的驻点，但是在 内函数 是单调增加的，所以点 =0不是它的极值点，可见，函数的驻点只是可能的极值点。此外，函数在它不可导点处也可能取得极值，如函数 在点 =0处不可导，但是在该点取得极小值。最大值与最小值在前面讨论极值的基础上我们进一步讨论函数在一个区间上的最大值与最小值的求法。最大值与最小值的应用很广泛，人们做任何事情，小到日常用具的制作，大至生产科研和各类经营活动，都要讲究效率，考虑怎样以最小的投入得到最大的产出，这类问题在数学上往往可以归纳为求某一函数在某个区间内的最大与最小值的问题。现在设函数 在闭区间 ， 上连续，在开区间 ， 可导，根据闭区间上连续函数的性质可知，函数 在闭区间 ， 的最大值、最小值必定存在；其次，如果最大值或最小值在开区间 ， 内的某一点 取得，那么这个最大值或最小值 必定是函数 的一个极大值或极小值。于是，点 必定为函数 的驻点；最后，函数 的最大值或最小值也可能是在 或 处取得。我们通过一个例子来看一看最大值或最小值的求法过程。例5 求函数 在闭区间 ， 上的最大值与最小值。

这个问题你找对人了。我一年前也写过一篇关于数列求和与递归关系的论文（我也是高中生）。下面按我说的做：构思部分：首先，你需要明确研究对象。现在你的研究对象是一种没学过的函数。其次，看着你的函数，然后思考：这是一个什么函数，指数 对数 三角 双曲 幂 反三角 伽玛 贝塔还是西格马，简单函数还是复合函数，初等函数还是高等函数......再次，思考该函数的以下性质：1 定义域和值域 2 单调性 极值 凹凸性 拐点 渐进线 渐进点 连续（离散）性 周期性 奇偶性 渐开线 渐屈线 包络线 等等等等3 f（x+y） f（x-y） f（cx） f（xy） f（x/y）等能否展开4 看该函数是否满足一些非常对称的等式或不等式5 该函数的迭代 复合后有没有什么特殊性质6 几何上的特殊意义 7 生活生产中的应用 8 其他第四，开始研究以上性质。第五，考虑如何利用高中数学知识证明以上性质。例如讨论该函数的极值，有两种办法：1 通过变形，把该函数的极值问题化归为二次函数等已知函数的极值问题，或利用单调性解决之；2 对该函数求导，利用导数解决问题。写作部分：引入：先写一个背景材料 历史回顾什么的，神吹海侃一番，把前人对该函数的研究简单介绍一下。然后写一个内容提要，把你要讲的内容简单说明一下，最重要的是指出你的研究的独创性。正文开头：如果该函数有特殊的几何意义或在生活生产中有重要应用，不妨以此作为引入的材料。如果没有，那就只好直接进入主题。正文主要内容：把前面提到的性质有条例地叙述一遍。结尾：把你在论文中参考到的内容的出处罗列出。然后交给打字员，大功告成！基本上就这过程，好好干吧！祝你好运！

微积分? 最直接的切线问题撒

你可以去百度文库，打上导数在数学中的应用，就会有论文出来。可以看看那个。那个很详细了

求切线方程、单调性、单调区间、极值、最值。

先写出原函数的定义域，然后对原函数求导，令导数大于零，反解出X的范围，该范围即为该函数的增区间，同理令导数小于零，得到减区间。若定义域在增区间内，则函数单增，若定义域在减区间内则函数单减，若以上都不满足，则函数不单调。f'(x)=0时求的是极值点.当极值点左增右减时,极值点为极大值.当极值点左减右增时,极值点为极小值.极值点不一定为最值点,当函数所在定义域内端点值不大于极值时极大值变为最大值.(最小值同理)f'(x)=0求的是点不考虑单调性,因为一个点是没有单调性的.

瓦，高中就开始写论文了，什么学校阿~~强

（1）导数 的几何意义就是曲线在点处的切线斜率，其切线方程可以表示为，这里一定不能忽视必须是曲线上的点这一条件，否则就会出错。此外还要注意的是：函数 在点处可导是曲线在点有切线的充分而不必要条件，即函数 在点处可导，则曲线 在点 一定存在切线；但曲线 在点存在切线时，函数在点处不一定可导。（2）求曲线的切线方程一般步骤是： ①求出函数 在点 处的导数，即曲线 在点 处的切线的斜率； ②在已知切点坐标和切线斜率的条件下，求得切线方程为： ③特别地，如果曲线 在点 处的切线平行于 轴，这时导数不存，根据切线定义，可得切线方程为 。3、工具性：高考中对导数考查的第二层次，这一层次包括求函数的极值、最值，求函数的单调区间，证明函数的单调性等。因为导数已经成为分析和解决问题必不可少的“工具”，由于其应用的广泛性，提供了研究函数问题、曲线问题等的一般性方法，运用它可以简捷的解决一些实际问题和传统中学数学方法难以研究的问题。因此，在复习上，要掌握以下几个重要的知识点：（1）利用导数研究函数单调性的方法，求可导函数 单调区间的一般步骤：①分析 的定义域；②求导数 ；③解不等式 (或 < )；确定递增（或递减）区间，单调区间一定是定义域的子集；（2）求可导函数 极值的一般步骤：①求导数 ；②求方程 的全部实根；③判断 在实根左、右的符号，由增到减为极大，由减到增为极小。（3）求可导函数 在闭区间上最值的方法：①求出函数在给定区间内的所有极值；②求出函数在闭区间上的两个端点值；③将极值与端点的函数值作比较，得出最值。 （4）导数与函数的单调性的关系：① 与 为增函数的关系： 能推出 为增函数，但反之不一定。如函数 在 上单调递增，但 ，∴ 是为增函数的充分不必要条件。② 时， 与 为增函数的关系：若将 的根作为分界点，因为规定 ，即抠去了分界点，此时 为增函数，就一定有 。∴当 时， 是 为增函数的充分必要条件。③ 与 为增函数的关系： 为增函数，一定可以推出 ，但反之不一定，因为 ，即为或。当函数在某个区间内恒有，则为常数，函数不具有单调性。∴ 是 为增函数的必要不充分条件。④ 与 为减函数的关系类似。（5）还要特别提示以下几点：①极值是一个局部概念，极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小的，并不意味着它在函数的整个定义域内最大或最小，且极大值不一定比极小值大：②如果函数在区间内只有一个点使，此时函数在这点有极大（小）值，那么不与端点比较，就可以知道该极大（小）值就是最大（小）值；③函数在其定义域上的最大值、最小值最多各有一个，而函数的极值可能不止一个，可能没有。4、创新性：导数知识点的引入，不仅仅创新了解题的手段，重要的是试题内容和思想方法上的创新。创新是高考对导数考查的第三层次，这一层次是将导数的内容和传统内容中的有关函数、三角、数列、不等式、向量和解析几何等交汇在一起，设计出许多情境新颖、综合性强的试题（包括应用题）。这些问题的求导的过程并不难，它考查的核心在于函数的性质及下列些重要的思想方法：（1）数形结合思想：根据函数的单调性与极值、最值的情况，可以大致的描绘出函数的图像，以帮助我们直观形象的分析问题；（2）化归和转化思想：愈来愈新的形式多样的导数问题，通过归纳类比，就可转化为我们熟悉的数学问题。例如，求解恒成立时实数范围时，可以转化为求的最大值问题；不等式的证明可转化为求函数单调性的问题；（3）分类与整合思想：用导数处理含参数的问题，往往要根据极值点的大小和位置进行分类讨论，然后对各类情形进行整合（4）综合数学思想：用导数求方程根的个数或根的分布的问题，简捷明了，这类问题可转化为根据的单调区间和极值，来判断的图像与轴的交点问题，这既是数形结合思想的体现，也是函数与方程思想的体现。在本部分内容复习上，还要在充分认识导数作为工具在研究函数等问题提供了有效的途径和简便方法的基础上，认识导数在解决其他问题上的不可替代的优越性。要做相关的针对性模拟训练，要在老师的带领下总结方法，掌握一定的解题技巧，以拓展解题的空间，开阔解题的视野，培养创新思维能力。具体说，要关注下列一些问题：（1）处理生活中的优化问题：对于实际生活中的优化问题，如果其目标函数为高次多项式函数，简单的分式函数，简单的无理函数，简单的指数函数、对数函数，或它们的复合型函数，用过去的知识求其最值往往没有一般方法，即使能求出，也要涉及到较高的技能技巧，而用导数法求其最值，其优越性则更为突出。（2）证明不等式：利用函数单调性证明不等式，关键在于构造好相应的函数，然后在相应的区间上用导数知识判断其单调性，再得到所证的不等式。中学范围内利用导数解证不等式主要有两种方法：一是借助函数的单调性，二是借助函数的最大（小）值。无论哪种方法，解题过程变得简洁的关键是利用了导数。（3）处理含参数的恒成立不等式问题：求恒成立的无理不等式中参数的取值范围问题，往往在短时间内往往难以很快寻得正确的解题思路。本题从导数知识入手，解题思路清晰，令人耳目一新，体现了导数较高的工具应用价值。5、思辩性考查导数内容的第四个层次，是对相关概念的辨析。这部分内容的复习要关注下列几个问题：（1）“过某点的切线”与“在某点的切线”是不同的，“过某点的切线”中的某点可以不在切线上，而“在某点的切线”中的某点一定在这条曲线上；过某点的切线可能不止一条，但在某点的切线条数一定是唯一；（2） 是函数 为增函数的充分而不必要条件，不要误认为是充要条件；（3）若可导函数 在点 处连续且两侧的导数异号，则点 是函数的极值点，但是函数 在极值点处的不一定可导；（4）可导函数的极值点一定是导数为0的点，但是导数为0的点不一定是极值点；（5）函数 在 处连续是函数 在 处可导的必要条件而非充分条件，即是说非连续函数是不能求导的。6、求导之前，如果可以的话，应利用代数、三角恒等式等变形对函数进行化简，然后求导，这样可以减少运算量，提高运算速度，减少差错；有的函数虽然表面形式为函数的商的形式，但在求导前利用代数或三角恒等变形将函数先化简，然后进行求导，有时可以避免使用商的求导法则，减少运算量。7、定积分与微积分基本定理：（1）定积分的定义过程包括“分割、近似求和、取极限”这几个步骤，这里包含着很重要的数学思想方法，只有对定积分的定义过程了解了，才能掌握定积分的应用。（2）微积分基本定理：（3）在不定积分中，由于 ，∴原函数不是唯一的， 但∵ ， ∴ 也是 的原函数，因此在求定积分时，只需要一个原函数 即可。（4）利用定积分来求面积时，要特别注意位于轴两侧的图形的面积的计算，分两部分进行计算，然后求两部分的代数和，其结果可正可负。