内容正文:
6.1.3 基本初等函数的导数
[学习任务]
1.能根据定义求函数y=C,y=x,y=x2,y=x3,y=,y=的导数.
2.能利用给出的基本初等函数的导数公式求简单函数的导数.
[对应学生用书第46页]
知识点一 导函数
一般地,如果函数y=f(x)在其定义域内的每一点x都可导,则称f(x)可导.此时,对定义域内的每一个值x,都对应一个确定的导数f'(x).于是,在f(x)的定义域内,f'(x)是一个函数,这个函数通常称为函数y=f(x)的导函数,记作f'(x)(或y',yx'),即f'(x)=y'=yx'=.
导函数通常也简称为导数.
知识点二 几个常用函数的导数
原函数
导函数
f(x)=C,其中C为常数
f'(x)=0
f(x)=x
f'(x)=1
f(x)=x2
f'(x)=2x
f(x)=x3
f'(x)=3x2
f(x)=
f'(x)=-
f(x)=
f'(x)=
知识点三 基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f(x)=xα(α∈R,且α≠0)
f'(x)=αxα-1
f(x)=sin x
f'(x)=cos x
f(x)=cos x
f'(x)=-sin x
f(x)=ax(a>0,且a≠1)
f'(x)=axln a
f(x)=ex
f'(x)=ex
f(x)=logax(a>0,且a≠1)
f'(x)=
f(x)=ln x
f'(x)=
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(1)若y=,则y'=×2=1. (×)
(2)若f(x)=5x,则f'(x)=5xlog5e. (×)
(3)若y=sin 60°,则y'=cos 60°. (×)
[对应学生用书第46页]
探究一 利用导数公式求函数的导数
[例1] 求下列函数的导数:
(1)y=10x;
(2)y=lg x;
(3)y=lox;
(4)y=;
(5)y=-1.
[解] (1)y'=(10x)'=10xln 10.
(2)y'=(lg x)'=.
(3)y'='==-.
(4)y'=()'='==.
(5)∵y=-1=sin2+2sin cos +cos2-1=sin x,
∴y'=(sin x)'=cos x.
应用求导公式应注意的问题
求函数的导数,一般不再用定义,而主要应用导数公式,这就要求必须熟记常见的求导公式,应用公式时一般遵循“先化简,再求导”的基本原则.在实施化简时,首先要注意化简的等价性,避免不必要的运算失误.
1.求下列函数的导数:
(1)y=;
(2)y=;
(3)y=lg 5;
(4)y=3lg ;
(5)y=2cos2-1.
解 (1)y'='=ln =-=-e-x.
(2)y'='=ln ==-10-xln 10.
(3)∵y=lg 5是常数函数,∴y'=(lg 5)'=0.
(4)∵y=3lg =lg x,∴y'=(lg x)'=.
(5)∵y=2cos2-1=cos x,∴y'=(cos x)'=-sin x.
探究二 利用导数公式解决切线问题
[例2] (1)函数y=cos x在点处的切线方程是 ( )
A.y=x- B.y=x+
C.y=-x+ D.y=-x-
(2)若曲线y=的一条切线经过点(8,3),则此切线与曲线的切点坐标为 ( )
A.(4,2) B.(9,3)
C.(4,2)或(9,3) D.(4,2)或(16,4)
[解析] (1)由y=cos x,得y'=-sin x,所以切线的斜率为k=-sin=1,所以所求的切线方程为y=x+,故选B.
(2)设切点为(x0,),∵y'=,∴=,∴x0+8=6,∴(x0-4)(x0-16)=0,∴x0=4或16,∴切点坐标为(4,2)或(16,4).
[答案] (1)B (2)D
(1)利用导数的几何意义解决切线问题的两种情况
①若已知点是切点,则在该点处的切线斜率就是该点处的导数;
②若已知点不是切点,则应先设出切点,再借助两点连线的斜率公式进行求解.
(2)求过点P与曲线相切的直线方程的三个步骤
2.已知函数f(x)=在点x=x0处的切线的倾斜角是,则x0的值为 ( )
A. B.
C. D.1
解析 由题意知f'(x0)==tan =1⇒x0=.
答案 A
3.设函数f(x)=log3x-1的图象与x轴相交于点P,则该函数在P点处切线的斜率为 ( )
A.3log3e B.3ln 3
C.log3e D.ln 3
解析 因为f(x)=log3x-1,所以令f(x)=0,得x=3,故P(3,0).又f'(x)=,所以f'(3)==log3e.
故该函数在P点处切线的斜率为log3e.
答案 C
探究三 利用导数公式求最值问题
[例3] 已知直线l:2x-y+4=0与抛物线