内容正文:
1.处理好以下四个问题
(1)利用导数研究曲线的切线问题.
(2)利用导数研究函数的单调性、极(最)值问题.
(3)利用导数研究不等式恒成立或证明不等式问题.
(4)利用导数研究复杂函数的零点问题.
2.注意以下四个思想方法的应用
(1)函数与方程思想:导数与函数、方程、不等式之间有着密切的联系.
(2)转化与化归思想:通过构造函数,将方程、不等式问题转化为函数的极(最)值等问题.
(3)数形结合思想:研究函数性质,方程根的个数、不等式的解集等问题.
(4)分类讨论思想:研究函数的单调性等问题时,经常需要根据极值点的大小,极值点是否在定义域内进行分类讨论.
第一节 导数的概念及其意义、导数的运算
★[考试要求]
1.了解导数的概念、掌握基本初等函数的导数.2.通过函数图象,理解导数的几何意义.3.能够用导数公式和导数的运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数(形如f(ax+b))的导数.
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数记作 f′(x0) 或 .
(2)函数y=f(x)的导函数f′(x)= .
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在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 ,相应的切线方程为 y-f(x0)=f′(x0)(x-x0) .
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,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)=
4.导数的运算法则
若f′(x),g′(x)存在,则有[f(x)±g(x)]′= f′(x)±g′(x) ;
[f(x)g(x)]′= f′(x)g(x)+f(x)g′(x) ;
′=(g(x)≠0);
[cf(x)]′= cf′(x) .
5.复合函数的定义及其导数
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y′x= y′u·u′x ,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.
1.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.
2.[af(x)+bg(x)]′=af′(x)+bg′(x).
3.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”.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)f′(x0)是函数y=f(x)在x=x0附近的平均变化率.( )
(2)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( )
(3)f′(x0)=[f(x0)]′.( )
(4)若f(x)=sin (-x),则f′(x)=cos (-x).( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
2.(多选)下列求导运算正确的有( )
A.(sin x)′=cos x B.′=
C.(log3x)′= D.(ln x)′=
解析:AD [因为(sin x)′=cos x,′=-,(log3x)′=,(ln x)′=,所以A,D正确.]
3.(2023·晋中1月调研)函数f(x)=x+ln x的图象在点(1,1)处的切线方程为 ______ .
解析:根据导数的几何意义求得切线方程.
f′(x)=1+,f′(1)=2,所以切线方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.
答案:2x-y-1=0
4.已知f(x)=x2+3xf′(2),则f(2)= ________ .
解析:因为f′(x)=2x+3f′(2),令x=2,得f′(2)=-2,所以f(x)=x2-6x,于是f(2)=-8.
答案:-8
导数的计算
[例1] (1)(多选)(2023·济南质检)下列求导运算正确的是( )
A.′=-
B.(x2ex)′=2x+ex
C.′=-sin
D.′=1+
[解析] AD [′=-·(ln x)′=-,故A正确;(x2ex)′=(x2+2x)ex,故B错误;′=-2sin,故C错误;′=1+,故D正确.]
(2)函数f(x)的导函数为f′(x),若f(x)=x2+f′sin x,则f = ________ .
[解析] f′(x)=2x+f′cos x,∴f′=+f′,∴f′=,∴f =+.
[答案]