内容正文:
第1章 导数的概念及运算
知识回顾
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=f′(x0).
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)=0
f (x)=xα(α∈Q*)
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)
f′(x)=axln a
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).
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′=yu′·ux′,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.
课前检测
1.【2021年3月湖北武汉武汉市第三中学高二下学期周测数学试卷】一质点做直线运动,由始点经过 秒后的距离为 ,则 秒时的瞬时速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【分析】:求出路程 对时间 的导函数,求出导函数在 时的值即为 时的瞬时速度.
,
,
时的瞬时速度为 .
故选 B
【备注】导数在物理上的应用:位移对时间的导数为物体运动的瞬时速度;速度对时间的导数为运动问题的加速度.
2.已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
函数的导数,
则,
故选:D
【备注】根据函数的导数公式进行求解即可.
本题主要考查函数的导数计算,根据函数的导数公式是解决本题的关键比较基础.
3.给出下列结论中正确的个数是( )
① ;
② ;
③ 若 ,则 ;
④ .
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】① ,所以 ① 错误;
② ,而 ,所以 ② 错误;
③ ,所以 ③ 错误;
④ ,所以 ④ 正确.
故选 B
4.如图所示为函数y=f (x),y=g(x)的导函数的图象,那么y=f (x),y=g(x)的图象可能是( )
答案 D
解析 由y=f′(x)的图象知,y=f′(x)在(0,+∞)上单调递减,说明函数y=f (x)的切线的斜率在(0,+∞)上也单调递减,故可排除A,C.
又由图象知y=f′(x)与y=g′(x)的图象在x=x0处相交,说明y=f (x)与y=g(x)的图象在x=x0处的切线的斜率相同,故可排除B.故选D.
5.(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= .
答案 1 2
解析 由f (x)=(bx-1)ex+a得f′(x)=ex(bx+b-1),曲线y=f (x)在点(0,f (0))处的切线方程为y=x.
f′(0)=1,f (0)=0,即b-1=1,-1+a=0,解得a=1,b=2.
课中讲解
考点一.导数的运算
例1.【2020年4月江西南昌南昌县南昌县莲塘一中高二下学期月考数学试卷】下列函数求导运算正确的个数为( )
①
②
③
④
⑤
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】:利用八种初等函数的导数和导数的运算法则求解判断.
① ,故错误;
② ,故正确;
③ ,故正确;
④ ,故错误;
⑤ ,故错误.
故选 B
【备注】根据 ,, 即可作出判断.
此题考查了求导的运算.要求学生掌握求导法则,锻炼了学生的计算能力,是一道基础题.
变式1.【2020年广东广州荔湾区高二下学期期末考试数学试卷】下列求导运算正确的