内容正文:
第三章 导数及其应用
考试要点
考试内容
1.导数的概念、几何意义及运算
①了解导数概念的实际背景.
②理解导数的几何意义.
③会用基本初等函数的导数公式和导数运算法则求简单函数的导数,并能求简单的复合(仅限于形如f(ax+b)的复合函数的导数)函数的导数.
2.函数的单调性
了解函数单调性与导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次).
3.函数的极值与最值
理解函数极值的概念及函数在某点取到极值的条件;会用导数求函数的极大(小)值;会求闭区间上函数的最大(小)值.
4.导数综合应用
导数的综合应用包括利用导数证明不等式,解决方程根的分布问题,结合单调性与最值求参数的范围及解决恒成立问题、生活中的优化问题.
§ 3.1 导数的运算及导数的几何意义
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处导数的定义
称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率① =为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f '(x0)或y',即 f '(x0)==② .
(2)导数的几何意义
函数f(x)在点x0处的导数f '(x0)的几何意义是曲线y=f(x)在点P(x0,y0)处的③ 切线的斜率 .相应地,切线方程为④ y-y0=f '(x0)(x-x0) .
(3)函数f(x)的导函数
称函数f '(x)=⑤ 为f(x)的导函数.
2.基本初等函数的导数公式
原函数
导数
f(x)=C(C为常数)
f '(x)=⑥ 0
f(x)=xα(α∈Q*)
f '(x)=⑦ αxα-1
f(x)=sin x
f '(x)=⑧ cos x
f(x)=cos x
f '(x)=⑨ -sin x
f(x)=ax(a>0,且a≠1)
f '(x)=⑩ axln a
f(x)=ex
f '(x)= ex
f(x)=logax(a>0,且a≠1)
f '(x)=
f(x)=ln x
f '(x)=
3.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) .
4.复合函数的导数
复合函数y=f[g(x)]的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y'x= y'u·u'x ,即y对x的导数等于 y对u 的导数与 u对x 的导数的乘积.
1.下列求导运算正确的是( )
A.'=1+ B.(log2x)'=
C.(3x)'=3xlog3e D.(x2cos x)'=-2sin x
1.答案 B
2.(2018杭州模拟)函数f(x)=x2+的图象在点(1, f(1))处的切线方程为( )
A.x-y+1=0 B.3x-y-1=0
C.x-y-1=0 D.3x-y+1=0
2.答案 A
3.曲线f(x)=x3-x+3在点P处的切线平行于直线y=2x-1,则P点的坐标为( )
A.(1,3) B.(-1,3)
C.(1,3)或(-1,3) D.(1,-3)
3.答案 C
4.函数y=的导函数为 .
4.答案 y'=
5.(2018杭州模拟)已知函数f(x)=-x2+ax+1(a>0,b>0),则函数g(x)=aln x+的图象在点(b,g(b))处切线斜率的最小值是 .
5.答案 2
解析 因为a>0,b>0, f '(x)=x2-bx+a,
所以g(x)=aln x+,g'(x)=+,
则g'(b)=+=+≥2,当且仅当a=b=1时取等号,
所以斜率的最小值为2.
考点一 导数的运算
典例1 求下列函数的导数:
(1)y=x2sin x;
(2)y=ln x+;
(3)y=;
(4)y=xsincos;
(5)y=ln(2x-5).
解析 (1)y'=(x2)'sin x+x2(sin x)'=2xsin x+x2cos x.
(2)y'='=(ln x)'+'=-.
(3)y'='==-.
(4)∵y=xsincos
=xsin(4x+π)=-xsin 4x,
∴y'=-sin 4x-x·4cos 4x=-sin 4x-2xcos 4x.
(5)令u=2x-5,y=ln u,
则y'=(ln u)'u'=·2=.
方法指导
导数运算的原则与方法
(1)原则:先化简解析式,再求导.
(2)方法:
1-1 求下列各函数的导数:
(1)y=(3x3-4x)(2x+1);
(2)y=-sin;
(3)y=.
解析 (1)∵y=(3x3-4x)(2x+1)=6x4+3x3-8x2-4x,
∴y'=24x3+9x2-16x-4.
(