内容正文:
第5章 导数及其应用
重点一、导数的概念及运算
【自主梳理】
1.函数f(x)在区间[x1,x2]上的平均变化率为________________________.
2.函数y=f(x)在x=x0处的导数
(1)定义
设f(x)在区间(a,b)上有定义,x0∈(a,b),若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)几何意义
函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是过曲线y=f(x)上点(x0,f(x0))的____________.
(3)导数的物理意义:函数s=s(t)在点t0处的导数s′(t0),是物体的运动方程s=s(t)在t0时刻的瞬时速度v,即v=__________;v=v(t)在点t0处的导数v′(t0),是物体的运动方程v=v(t)在t0时刻的瞬时加速度a,即a=____________.
3.函数f(x)的导函数
如果函数y=f(x)在开区间(a,b)内任一点都是可导的,就说f(x)在开区间(a,b)内可导,其导数也是开区间(a,b)内的函数,又称作f(x)的导函数,记作y′或f′(x).
4.基本初等函数的导数公式表
原函数
导函数
f(x)=C(C为常数)
f′(x)=____
f(x)=xα (α为常数)
f′(x)=______ (α为常数)
f(x)=sin x
f′(x)=________
f(x)=cos x
f′(x)=________
f(x)=ax (a>0,a≠1)
f′(x)=______(a>0,a≠1)
f(x)=ex
f′(x)=________
f(x)=logax
(a>0,a≠1,且x>0)
f′(x)=__________
f(x)=ln x
f′(x)=________
5.导数运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=____________;
(2)[f(x)g(x)]′=________________;
(3)′=________________________ [g(x)≠0].
6.复合函数的求导法则:若y=f(u),u=ax+b,则y′x=y′u·u′x,即y′x=y′u·a.
【自我检测】
1.已知物体的运动方程为s=t2+(t是时间,s是位移),则物体在时刻t=2时的速度为________.
2.设y=x2·ex,则y′=______________.
3.已知函数y=f(x)的图象在点M(1,f(1))处的切线方程是y=x+2,则f(1)+f′(1)=________.
4.曲线y=xex+2x+1在点(0,1)处的切线方程为 .
5.已知函数f(x)=f′()cos x+sin x,则f()=________.
探究点一 利用导数的定义求函数的导数
例1 利用导数的定义求函数的导数:
(1)f(x)=在x=1处的导数;
(2)f(x)=.
变式迁移1 求函数y=在x0到x0+Δx之间的平均变化率,并求出其导函数
探究点二 导数的运算
例2 求下列函数的导数:
(1)y=(1-);(2)y=;
(3)y=xex;(4)y=tan x.
变式迁移2 求下列函数的导数:
(1)y=x2sin x;(2)y=3xex-2x+e;(3)y=.
探究点三 求复合函数的导数
例3 求下列函数的导数:
(1)y=(2x-3)5;
(2)y=;
(3)y=ln(2x+5).
变式迁移3 求下列函数的导数:
(1)y=;
(2)y=sin;
(3)y=x.
探究点四 导数的几何意义
例4 已知曲线y=x3+.
(1)求曲线在点P(2,4)处的切线方程;
(2)求曲线过点P(2,4)的切线方程;
(3)求满足斜率为1的曲线的切线方程.
变式迁移4 求曲线f(x)=x3-3x2+2x过原点的切线方程.
重点二、导数在研究函数中的应用
【自主梳理】
自主梳理
1.导数和函数单调性的关系:
(1)对于函数y=f(x),如果在某区间上f′(x)>0,那么f(x)为该区间上的________;
如果在某区间上f′(x)<0,那么f(x)为该区间上的________.
(2)若在(a,b)的任意子区间内f′(x)都不恒等于0,f′(x)≥0⇔f(x)在(a,b)上为____函数,若在(a,b)上,f′(x)≤0,⇔f(x)在(a,b)上为____函数.
2.函数的极值
(1)判断f(x0)是极值的方法
一般地,当函数f(x)在点x0处连续时,
①如果在x0附近的左侧________,右侧________,那么f(x0)是极大值;
②如果在x0附近的左侧__