内容正文:
考试内容
等级要求
导数的概念
A
导数的几何意义
B
导数的运算
B
利用导数研究函数的单调性与极值
B
导数在实际问题中的应用
B
§3.1 导数的概念及运算
考情考向分析 导数的概念和运算是高考的必考内容,一般渗透在导数的应用中考查;导数的几何意义常与解析几何中的直线交汇考查;题型为填空题或解答题的第(1)问,低档难度.
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)从x1到x2的平均变化率
函数y=f(x)从x1到x2的平均变化率为,若Δx=x2-x1,Δy=f(x2)-f(x1),则平均变化率可表示为.
(2)设函数y=f(x)在区间(a,b)上有定义,x0∈(a,b),当Δx无限趋近于0时,比值=无限趋近于一个常数A,则称f(x)在x=x0处可导,并称常数A为函数f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0).
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在点x0处的导数的几何意义,就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率k,即k=f′(x0).
3.基本初等函数的导数公式
基本初等函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=0
f(x)=xα(α为常数)
f′(x)=αxα-1
f(x)=sin x
f′(x)=cos x
f(x)=cos x
f′(x)=-sin x
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=ax(a>0,a≠1)
f′(x)=axln a[来源:学+科+网Z+X+X+K]
f(x)=ln x
f′(x)=
f(x)=logax(a>0,a≠1)
f′(x)=
4.导数的运算法则
若f′(x),g′(x)存在,则有
(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).
概念方法微思考
1.根据f′(x)的几何意义思考一下,|f′(x)|增大,曲线f(x)的形状有何变化?
提示 |f′(x)|越大,曲线f(x)的形状越来越陡峭.
2.直线与曲线相切,是不是直线与曲线只有一个公共点?
提示 不一定.
题组一 思考辨析
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)f′(x0)是函数y=f(x)在x=x0附近的平均变化率.( × )
(2)f′(x0)=[f(x0)]′.( × )
(3)(2x)′=x·2x-1.( × )
题组二 教材改编
2.[P76T2]若f(x)=x·ex,则f′(1)= .
答案 2e
解析 ∵f′(x)=ex+xex,∴f′(1)=2e.
3.[P77T3]曲线y=1-在点(-1,-1)处的切线方程为 .
答案 2x-y+1=0
解析 ∵y′=,∴y′|x=-1=2.
∴所求切线方程为2x-y+1=0.
题组三 易错自纠
4.若f(x)=,则f′= .[来源:Z。xx。k.Com]
答案 -
解析 ∵f′(x)=,
∴f′=-.
5.设函数f(x)的导数为f′(x),且f(x)=f′sin x+cos x,则f′= .
答案 -
解析 因为f(x)=f′sin x+cos x,
所以f′(x)=f′cos x-sin x,
所以f′=f′cos-sin,
即f′=-1,所以f(x)=-sin x+cos x,
f′(x)=-cos x-sin x.
故f′=-cos-sin=-.
6.已知a∈R,设函数f(x)=ax-ln x的图象在点(1,f(1))处的切线为l,则l在y轴上的截距为 .
答案 1
解析 ∵f′(x)=a-,∴f′(1)=a-1.
又∵f(1)=a,∴切线l的斜率为a-1,且过点(1,a),
∴切线l的方程为y-a=(a-1)(x-1),即y=(a-1)x+1.
故l在y轴上的截距为1.
题型一 导数的计算
1.已知f(x)=sin ,则f′(x)= .
答案 -cos x
解析 因为y=sin =-sin x,
所以y′=′=-(sin x)′=-cos x.
2.已知y=,则y′= .
答案 -
解析 y′=′=
=-.
3.f(x)=x(2 019+ln x),若f′(x0)=2 020,则x0= .
答案 1
解析 f′(x)=2 019+ln x+x·=2 020+ln x,
由f′(x0)=2 020,得2 020+ln x0=2 020,∴x0=1.
4.若f(x)=x2+2x·f′(1),则f′(0)= .
答案 -4
解析 ∵f′(x)=2x+2f′(1),
∴f′(1)=2+2f′(1),即f′(1)=-2,