内容正文:
第三章 一元函数的导数及其应用
第一节 导数的概念及运算
课标解读
1.理解导数的概念及几何意义.
2.掌握导数的运算.
3.会使用导数公式求解导数.
知识点一 导数与导函数的概念
1.一般地,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.
2.一般地,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′=lim .导函数通常也简称为导数.
3.导数的几何意义
函数y=f(x)在点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).
知识点二 导数公式
1.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)=ax_ln_a
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=logax(a>0,a≠1)
f′(x)=
f(x)=ln x
f′(x)=
2.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).
3.复合函数的导数
对于由函数y=f(u)和u=g(x)复合而成的函数y=f(g(x)),它的导数与函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y′x=y′u·u′x.
(1)f′(x)是一个函数,f′(x0)是函数f′(x)在x0处的函数值(常数)不一定为0,(f(x0))′是函数值f(x0)的导数且(f(x0))′=0.
(2)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“陡峭”.
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.
(1)导数的加法与减法法则,可由两个可导函数推广到任意有限个可导函数的情形(一般化),即[u(x)±v(x)±…±w(x)]′=u′(x)±v′(x)±…±w′(x).
(2)函数的积的导数可以推广到有限个函数的乘积的导数,即[u(x)v(x)·…·w(x)]′=u′(x)v(x)·…·w(x)+u(x)v′(x)·…·w(x)+…+u(x)v(x)·…·w′(x).
(3)①注意′≠;②(特殊化)当f(x)=1,g(x)≠0时,=,′=-.
(1)曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定只有一个,而直线与二次曲线相切只有一个公共点.
(2)在复合函数求导中要分清每一步求导是哪个变量对哪个变量的求导,不能混淆.
一、辨析正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)f′(x0)与[f(x0)]′表示的意义相同.( × )
(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)函数f(x)=sin (-x)的导数是f′(x)=cos x.( × )
二、版本互鉴
1.(人教A版选择性必修第二册P81 T2(6)改编)若函数f(x)=(e是自然对数的底数),则其导函数f′(x)=( )
A. B.
C.1+x D.1-x
答案:B
2.(人教B版选择性必修第三册P87习题61C T2改编)已知函数f(x)的导数为f′(x),且f(x)=x2+3xf′(2)+ln x,则f′(2)=________.
答案:-
3.(人教A版选择性必修第二册P78 T3改编)曲线y=1-在点(-1,-1)处的切线方程为____________.
答案:2x-y+1=0 解析:∵y′=,∴y′|x=-1=2.故所求切线方程为2x-y+1=0.
4.(人教B版选择性必修第三册P91习题61B T7改编)设曲线y=2x3在(a,2a3)处的切线与直线x=a,y=0所围成的三角形面积为,则a