内容正文:
3.1导数的概念及运算
【学习目标】
(1)理解导数的基本概念和几何意义;
(2)会求一般函数及复合函数的导数.
【知识点梳理】
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eq \f(f x2-f x1,x2-x1),若Δx=x2-x1,Δy=f (x2)-f (x1),则平均变化率可表示为eq \f(Δy,Δx).
(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eq \f(Δy,Δx)=eq \f(f x0+Δx-f x0,Δx)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x=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= .
3.基本初等函数的导数公式
基本初等函数
导数
f (x)=c(c为常数)
f′(x)=
f (x)=xα(α∈Q*)
f′(x)=
f (x)=sinx
f′(x)=
f (x)=cosx
f′(x)=
f (x)=ex
f′(x)=
f (x)=ax(a>0)
f′(x)=
f (x)=lnx
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)]′= (2)[f (x)·g(x)]′= ;
(3)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(fx,gx)))′= (g(x)≠0).
5.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yx′= ,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.
【基础自测】
1.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________.
2.函数y=eq \f(ln x,ex)的导函数为________.
3.(2020·盐城模拟)已知函数f (x)的导函数为f′(x),f (x)=2x2-3xf′(2)+lnx,则f′(2)等于( )
A.eq \f(9,2) B.eq \f(9,4) C.eq \f(17,4) D.eq \f(17,8)
4.(2019·苏州模拟)已知函数f (x)=(bx-1)ex+a(a,b∈R).若曲线y=f (x)在点(0,f (0))处的切线方程为y=x,则a,b的值分别为a= ,b= .
5.曲线
在点M(π,0)处的切线方程为______ __.
【例题讲解】
题型一:导数运算
例1. 求下列函数的导数.
(1)y=x2sin x; (2)y=ln x+eq \f(1,x); (3)y=eq \f(cos x,ex);
(4)(易错题)
; (5)y=ln(2x-5).
题型二:导数的几何意义
例2. (2018·全国卷Ⅰ)设函数
若
为奇函数,则曲线
在点(0,0)处的切线方程为( )
A.
B.
C.
D.
跟踪练习:直线
是曲线
的一条切线,则实数b的值为 .思维导图:①过切点问题的基本思路
②过非切点的切线求法
例3.(2019·高考全国卷Ⅲ)已知曲线y=aex+xln x在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则( )
A.
B.
C.
D.
跟踪练习:函数f (x)=lnx+ax的图象存在与直线2x-y=0平行的切线,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-2] B.(-∞,2) C.(2,+∞)
D.(0,+∞)
思维导图:由曲线的切线求参数的一般方法
例4.(2020·黑龙江齐齐哈尔期末联考)若直线
是曲线
的切线,也是曲线
的切线,则
( )
A.1 B.
C.
D.
跟踪练习:若曲线
与曲线
存在过点
)的公切线,则
思维导图:两条曲线共有一条切线问题处理一般策略
【课后练习