内容正文:
第十节 变化率与导数、导数的计算
2019考纲考题考情
1.导数的概念
(1)函数y=f (x)在x=x0处的导数
称函数y=f (x)在x=x0处的瞬时变化率= 为函数y=f (x)在x=x0处的导数,记作f ′(x0)或
y′X=x0,即f ′(x0)= = 。
(2)导数的几何意义
函数f (x)在点x0处的导数f ′(x0)的几何意义是在曲线y=f (x)上点P(x0,y0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数)。相应地,切线方程为y-y0=f ′(x0)·(x-x0)。
(3)函数f (x)的导函数
称函数f ′(x)= 为f (x)的导函数。
2.导数公式及运算法则
(1)基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f (x)=c(c为常数)
f ′(x)=0
f (x)=xn(n∈Q)
f ′(x)=nxn-1
f (x)=sinx
f ′(x)=cosx
f (x)=cosx
f ′(x)=-sinx
续表
原函数
导函数
f (x)=ax
f ′(x)=axlna
f (x)=ex
f ′(x)=ex
f (x)=logax
f ′(x)=
f (x)=lnx
f ′(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′=(g(x)≠0)。
1.求导常见易错点:①公式(xn)′=nxn-1与(ax)′=axlna相互混淆;②公式中“+”“-”号记混,如出现如下错误:′=,(cosx)′=sinx。
2.f ′(x0)代表函数f (x)在x=x0处的导数值;(f (x0))′是函数值f (x0)的导数,且(f (x0))′=0。
3.曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定只有一个,而直线与二次曲线相切只有一个公共点。
4.函数y=f (x)的导数f ′(x)反映了函数f (x)的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小|f ′(x)|反映了变化的快慢,|f ′(x)|越大,曲线在这点处的切线越“陡”。
一、走进教材
1.(选修1-1P86B组T1改编)曲线y=x3+11在点P(1,12)处的切线与y轴交点的纵坐标是( )
A.-9 B.-3
C.9 D.15
解析 因为y=x3+11,所以y′=3x2,所以y′|x=1=3,所以曲线y=x3+11在点P(1,12)处的切线方程为y-12=3(x-1)。令x=0,得y=9。故选C。
答案 C
2.(选修1-1P80B组T1改编)在高台跳水运动中,t s时运动员相对于水面的高度(单位:m)是h(t)=-4.9t2+6.5t+10,则运动员的速度v=_______m/s,加速度a=________m/s2。
解析 v=h′(t)=-9.8t+6.5,a=v′(t)=-9.8。
答案 -9.8t+6.5 -9.8
二、走近高考
3.(2018·全国卷Ⅱ)曲线y=2lnx在点(1,0)处的切线方程为________。
解析 由y=f (x)=2lnx,得f ′(x)=,则曲线y=2lnx在点(1,0)处的切线的斜率为k=f ′(1)=2,则所求切线方程为y-0=2(x-1),即y=2x-2。
答案 y=2x-2
4.(2017·全国卷Ⅰ)曲线y=x2+在点(1,2)处的切线方程为________。
解析 因为y′=2x-,所以在点(1,2)处的切线方程的斜率为k=y′|x=1=2×1-=1,所以切线方程为y-2=x-1,即y=x+1。
答案 y=x+1
三、走出误区
微提醒:①混淆平均变化率与导数的区别;②不用方程法解导数求值;③导数的运算法则运用不正确。
5.函数f (x)=x2在区间[1,2]上的平均变化率为________,在x=2处的导数为________。
解析 函数f (x)=x2在区间[1,2]上的平均变化率为=3。因为f ′(x)=2x,所以f (x)在x=2处的导数为2×2=4。
答案 3 4
6.已知f (x)=x2+3xf ′(2),则f (2)=________。
解析 因为f ′(x)=2x+3f ′(2),令x=2,得f ′(2)=-2,所以f (x)=x2-6x,所以f (2)=-8。
答案 -8
7.已知f (x)=x3,则f ′(2x+3)=________。
解析 f ′(x)=3x2,所以f ′(2x+3)=3(2x+3)2。
答案 3(2x+3)2
考点一 导数的运算微点小专题
方向1:已知函数解析式求函数的导数
【例1】 求下列各函数的导数:
(1)y=x;(2)y=tanx;
(3)y=2sin2-1。
解 (1)