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QUICK REFERENCE
做题速查 · 先找定理

导数与证明

证明题不是从结论硬推,而是先看结论长什么样,再选择能产生这个结论的定理或辅助函数。

使用方式

做题卡住时,先看“什么时候用”,再看“先做什么”;最后用“容易错”检查自己的步骤。

导数基础

遇到题目先想这一层
01

导数的意义

它是什么:导数是函数在一点附近的变化率,也可以看作切线斜率。

什么时候用:题目出现切线、增量、单调性或极值时使用。

先做什么:先确认函数在该点附近有定义,再计算或引用导数。

容易错:导数存在通常能推出连续,但连续不一定可导。

02

单调性

它是什么:在区间内 f′(x)>0,函数递增;f′(x)<0,函数递减。

什么时候用:题目问大小关系、根的个数或极值时使用。

先做什么:先找定义域和临界点,再分区间判断导数符号。

容易错:只看某一点导数不能推出整个区间单调。

03

极值

它是什么:极值是局部比较,不是自动等于最大值或最小值。

什么时候用:题目出现“最大、最小、最值、驻点”时使用。

先做什么:先找驻点和不可导点,再比较邻域或边界。

容易错:f′=0 只是候选条件,不是充分条件。

中值定理与证明

遇到题目先想这一层
01

Rolle 定理

它是什么:连续、可导且两端函数值相等,就存在一点导数为 0。

什么时候用:结论出现 f′(ξ)=0 或需要证明存在水平切线时使用。

先做什么:检查闭区间连续、开区间可导、端点值相等。

容易错:少一个条件都不能直接套。

02

Lagrange 中值定理

它是什么:函数增量等于某点导数乘区间长度:f(b)−f(a)=f′(ξ)(b−a)。

什么时候用:结论出现差值、平均变化率或存在 ξ 时使用。

先做什么:把目标式改造成两个端点函数值之差。

容易错:ξ 在区间内部,不是你可以随便指定的点。

03

辅助函数

它是什么:把要证明的式子放进一个函数,让中值定理或单调性替你完成证明。

什么时候用:不等式、存在性、零点和等号条件题常用。

先做什么:先让辅助函数的函数值或导数直接对应目标结论。

容易错:构造完要说明连续性、可导性和等号条件。

04

Taylor 余项与估值

它是什么:用高阶导数控制函数和低阶多项式之间的误差。

什么时候用:题目要证明不等式、估计误差或比较函数时使用。

先做什么:确定展开点、阶数和余项范围,再判断符号。

容易错:余项阶数写错,后面的估值就不成立。

做完题快速检查

避免会做但丢分
  • 先圈出连续、可导、区间和端点条件
  • 从结论判断该用哪一个定理
  • 辅助函数要服务于目标式
  • 证明结尾写出存在点范围和等号条件