证明函数可导（精选5篇）_如何证明函数可导

2021-06-09 证明下载本文

证明函数可导（精选5篇）由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“如何证明函数可导”。

第1篇：构造可导函数证明函数不等式

构造可导函数证明不等式

◎李思阳本溪市机电工程学校 117022

【内容简要】构造辅助函数，把不等式证明转化为利用导数研究函数的单调性或最值，从而证得不等式。而如何构造一个可导函数，是用导数证明不等式的关键。本文从热门的高考题及模拟题中选出四种类型题供师生们参考。

【关键词】构造辅助函数；导数；不等式。

一．直接作差

1（2011·辽宁文科）设函数f(x)xax2blnx，曲线yf(x)过P（1，0），且在P点处的切线斜率为2.（1）求a，b的值；

（2）证明：f(x)2x2。

（1）解：f(x)=1+2ax1a0b.由已知条件得f(1)0，f(1)=2，即 x12ab2

解得a1。

b3

(2)证明:因为f(x)的定义域为（0，+∞），由（1）知f(x)xx23lnx。

设g(x)f(x)(2x2)=2xx3lnx，则g(x)=12x23(x1)(2x3)=。xx

当0＜x＜1时，g(x)＞0，当x＞1时，g(x)＜0。

所以g(x)在（0，1）内单调递增，在（1，+∞）内单调递减。而g(1)=0，故当x＞0时，g(x)≤0，即f(x)2x2。

总结：直接作差g(x)f(x)(2x2)，用导数得gmax(x)g(1)=0，从而得证。直接作差是证这类题最常用的方法。

二．分离函数

2.（2011·课标全国卷文科）已知函数f(x)

处的切线方程为x2y30。

（1）求a，b的值；

（2）证明：当x＞0，且x1时，f(x)＞

(1)解:略a1，b1。alnxb，曲线yf(x)在点（1，f(1)）x1xlnx。x1

lnx1lnx1x21，所以f(x)(2lnx)。（2）证明：由（1）知f(x)=x1xx11x2x

x21考虑函数h(x)=2lnx（x＞0），则 x

22x2(x21)(x1)2

=。h(x)=22xxx

所以当x1时，h(x)＜0，而h(1)0

当x∈（0，1）时，h(x)＞0，可得，故 1h(x)＞0； 21x

1h(x)＞0。当x∈（1，+∞）时，h(x)＜0，可得1x2

lnx从而当x＞0，且x1时，f(x)＞。x1

总结：作差后的函数如可分为两个函数的积，直接求导很繁，可取其中一个函数求导，再讨论证明。

三．巧妙变形

3.（2010·辽宁文科）已知函数f(x)(a1)lnxax21。

（1）讨论函数f(x)的单调性；

（2）设a2，证明：对任意x1，x2∈（0，+∞），f(x1)f(x2)4x1x2。解：（1）略。

（2）不妨设x1≥x2，由于a2，故f(x)在（0，+∞）减少。所以

f(x1)f(x2)4x1x2等价于f(x2)f(x1)≥x1-x2，即f(x2)x2≥f(x1)x1。

a12ax24xa12ax4=令g(x)f(x)x，则g(x)=。于是 xx

4x24x1(2x1)2

g(x)≤≤0。xx

从而g(x)在（0，+∞）单调减少，故g(x1)≤g(x2)。即f(x1)x1≤f(x2)x2，故，对任意x1，x2∈（0，+∞），f(x1)f(x2)4x1x2。

总结：通过等价变形，构造函数g(x)，利用g(x)的单调性得证。

四．作函数积

12。exex

1212证明: 对任意的x（0，﹢∞），lnx1＞xx(lnx1)>x(x)exexee

x2设函数f(x)=xlnxx，g(x)=x+。ee

111f(x)=lnx2，f(x)=0，得x2，易知fmin(x)=f(2)=—2。eee4.（2011·本溪一中模拟）对任意的x（0，﹢∞），求证：lnx1＞

1exxex

，=0，得1，易知==。g(1)g(x)=g(x)g(x)xmaxee2x

11，∴fmin(x)＞gmax(x)，∴f(x)g(x)。ee2

x212∴xlnxxx+。因此lnx1＞x。exeee∵

总结：直接做不好做，不等式两边同乘以一个函数，先进行证明，得到结果后再同除以这个函数，从而证得。

第2篇：函数连续和可导性练习题

1.讨论函数f(x)2.已知f(x)x1,x1在x1处的连续性。

1x,x12x,x1在x1处的连续，试求a值。

axb,x1ex,x03.设函数f(x)在x0处的连续，试求a值。

ax,x04.讨论函数f(x)x,x0在x0处的连续性和可导性。

x,x0sinx,x05.设函数f(x)，求f(0)。

x,x01xarctan,x06.证明函数f(x)在x0处的连续但不可导。x0,x01sinx)a2,x0b（7.确定a.与b的值，使f(x)在x0处可导。axe1,x0x2,x08.已知函数f(x)，求f(0)及f(0)又f(0)是否存在？

x,x0x2,x09.设函数f(x)A,x0，则A为何值时f(x)在x0处的连续，并讨x,x0论此时函数在x0处是否可导。

x2,x310.确定a.与b的值，使f(x)在x3处可导。

axb,x3

第3篇：函数的可导性与连续性的关系教案

函数的可导性与连续性的关系教案

教学目的1．使学生理解函数连续是函数可导的必要条件，但不是充分条件．

2．使学生了解左导数和右导数的概念．

教学重点和难点

掌握函数的可导性与连续性的关系．

教学过程

一、复习提问

1．导数的定义是什么？

2．函数在点x0处连续的定义是什么？

在学生回答定义基础上，教师进一步强调函数f(x)在点x=x0处连续必须具备以

∴f(x)在点x0处连续．

综合(1)(2)原命题得证．

在复习以上三个问题基础上，直接提出本节课题．先由学生回答函数的可导性与连续性的关系．

二、新课

1．如果函数f(x)在点x0处可导，那么f(x)在点x0处连续．

∴f(x)在点x0处连续．

提问：一个函数f(x)在某一点处连续，那么f(x)在点x0处一定可导吗？为什么？若不可导，举例说明．

如果函数f(x)在点x0处连续，那么f(x)在该点不一定可导．

例如：函数y=|x|在点x＝0处连续，但在点x=0处不可导．从图2－3看出，曲线y＝f(x)在点O(0，0)处没有切线．

证明：(1)∵ Δy=f(0＋Δx)－f(0)＝|0＋Δx|－|0|=|Δx|，∴函数y=|x|在点x0处是连续的．

2．左导数与右导数的概念．

(2)左、右导数存在且相等是导数存在的充要条件(利用左右极限存在且相等是极限存在的充要条件，可以加以证明，本节不证明)．

(3)函数在一个闭区间上可导的定义．

如果函数y=f(x)在开区间(a，b)内可导，在左端点x＝a处存在右导数，在右端点x＝b处存在左导数，我们就说函数f(x)在闭区间[a，b]上可导．

三、小结

1．函数f(x)在x0处有定义是f(x)在x0处连续的必要而不充分条件．

2．函数f(x)在x0处连续是f(x)在x0处有极限的充分而不必要条件．

3．函数f(x)在x0处连续是f(x)在x0处可导的必要而不充分的条件．

四、布置作业

作业解答的提示：

=f(1)．

∴ f(x)在点x＝1处连续．

∴ f(x)在x=1处不可导．

第4篇：可测函数小结

可测函数

（一）可测函数的定义

1、在可测函数定义的学习过程中，对于可测函数的表示：a∈R, 有{x | > a}可测，则f(x)可测；用简单间函数列来表示：有简单函数列{φn},f(x)满足limφn = f(x), 则f(x)可测；由鲁津定理得用连续函数逼近可测函数；n通过本章可测函数的学习，要把这三种关系透彻理解、掌握。

2、简单函数的引入对于学习讨论可测函数、L积分都有重要的意义。简单函数是常量函数、分段函数的进一步扩展。通过简单函数，对可测函数及L积分的讨论从简到繁、从特殊到一般过渡；要证明某个命题对于可测函数（或其一部分）成立，可先证明该命题对简单函数成立，再由极限过程过渡到一般可测函数。

3、可测函数列的等价条件。

（二）可测函数列的收敛性

由L测度建立的L积分理论中，零测度集不影响函数的可积性和积分值。实变函数中的L积分与数学分析中的R积分，有一个很重要的不同点，就是命题的成立引入了“几乎处处”的概念。

对于可测函数列的三种强度不等的收敛定义：几乎一致收敛、几乎处处收敛、依测度收敛，要理解其意义与作用及相互关系。

可测函数列{fn(x)}处处收敛与依测度收敛虽然有很大区别，但仍有密切联系，主要表现在于：

（1）处收敛的函数列可能不是依测度收敛，依测度收敛的函数列仍右能不是处处收敛。（2）若{fn(x)}依测度收敛f(x)，则必有子列{fn i(x)}几乎处处收敛

于f(x)。

（3）几乎一致收敛函数列{fn(x)}一定依测度收敛于同一函数；反之，若{fn(x)}依测度收敛于f(x)，则存在子列几乎一致收敛函数f(x)。

（三）函数可测与连续的关系——鲁津定理

区间上的连续函数、单调函数、简单函数都是可测函数，所以可测函数类比连续函数类更广。鲁津定理给出了连续函数与可测函数的关系，表明用连续函数可以“逼近”可测函数，从而用我们比较熟悉的连续函数去把握比较抽象的可测函数，在某些情况下可以适当地把可测函数转换为连续函数。

函数可测与连续关系的主要结论有：（1）闭集上的连续函数可测；（2）任一可测集上的连续函数可测；