内容正文:
第10节 导数的概念与计算
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核心素养
考情聚焦
1.通过实例分析,经历由平均变化率过度到瞬时变化率的过程,了解导数概念的实际背景,知道导数是关于瞬时变化率的数学表达,体会导数的内涵与思想,体会极限思想.
2.通过函数图像直观理解导数的几何意义.
3.能根据导数的定义求函数y=c(c为常数),y=x,y=x2,y=x2,y=x3,y=,y=的导数.
4.能利用给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则,求简单函数的导数;能求简单的复合函数(限于形如f(ax+b))的导数
1.导数的概念,发展逻辑推理和数学运算素养.
2.导数的计算,提升逻辑推理和数学运算素养.
3.导数的几何意义及应用,提升逻辑推理和数学运算素养
导数的运算、导数的几何意义是高考命题的热点,导数的运算一般不单独命题,常融合在与导数有关的其他题目中;而导数的几何意义是一个高频考点,常与函数、解析几何放在一起综合考查,有时还作为解答题的一部分呈现.
本节内容主要以选择题、填空题或解答题中第一问的形式出现,属于中低档题
[必备知识]
1.函数y=f(x)在x=x0处的导数
(1)定义:一般地,设函数y=f(x)在x0附近有定义,自变量在x=x0处的改变量为Δx,当Δx无限接近于0时,若平均变化率 =
.
无限接近于一个常数k,那么称常数k为函数f(x)在x=x0处的瞬时变化率.此时,也称f(x)在x0处可导,并称k为f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)=k.
(2)几何意义:f′(x)就是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处(也称在x=x0处)的 切线的斜率 .相应地,切线方程为 y-f(x0)=f′(x0)(x-x0) .
2.函数y=f(x)的导函数
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′,y′x),即f′(x)=y′=y′x=,导函数通常也简称为导数.
3.基本初等函数的导数公式
基本初等函数
导函数
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
若如果f(x),g(x)都可导.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
(1)复合函数的概念
一般地,已知函数y=f(u)与u=g(x),给定x的任意一个值,就能确定u的值,如果此时还能确定y的值,则y可以看成x的函数,此时称f(g(x))有意义,且称y=h(x)=f(g(x))为函数f(u)与g(x)的复合函数,其中u称为中间变量.
(2)复合函数的导数
一般地,如果函数y=f(u)与u=g(x)的复合函数为y=h(x)=f(g(x)),则复合函数的导数h′(x)`与f′(u),g′(x)之间的关系为h′(x)=
[f(g(x))]′`=f′(u)g′(x)=f′(g(x))g′(x).
这一结论也可以表示为y′x= y′uu′x .
1.f′(x0)与x0的值有关,不同的x0,其导数值一般也不同.
2.f′(x0)不一定为0,但[f(x0)]′一定为0.
3.奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数.
4.函数y=f(x)的导数f′(x)反映了函数f(x)的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小|f′(x)|反映了变化的快慢,|f′(x)|越大,曲线在这点处的切线越“陡”.
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1) y′=f′(x)在点x=x0处的函数值就是函数y=f(x)在点x=x0处的导数值.( )
(2)求f′(x0)时,可先求f(x0)再求f′(x0).( )
(3)曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点.( )
(4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( )
(5)若f(x)=f′(a)x2+ln x(a>0),则f′(x)=2xf′(a)+.(