内容正文:
第三章 | 导数及其应用
第一节 导数的概念及运算、定积分
课程标准
1.通过实例分析,经历由平均变化率过渡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.通过函数图象直观理解导数的几何意义.
2.能根据导数定义求函数y=c,y=x,y=x2,y=x3,y=,y=的导数.
3.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,会用导数公式表.
[由教材回扣基础]
1.函数y=f(x)在x=x0处的导数
定义
一般地,函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率 = 为函数y=f(x)在x=x0处的导数
记法
记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)= =
导函数
称函数f′(x)= 为f(x)的导函数
几何意义
函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,f(x0))处的切线的斜率.相应地,切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0)
2.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)=
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)=
f(x)=ax(a>0,a≠1)
f′(x)=axln_a
f(x)=ln x
f′(x)=
f(x)=logax(a>0,a≠1)
f′(x)=
3.导数的运算法则
(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).
4.复合函数的导数
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yx′=yu′·ux′,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.
5.定积分的性质
(1)kf(x)dx=kf(x)dx(k为常数);
(2)[f1(x)±f2(x)]dx=f1(x)dx±f2(x)dx;
(3)f(x)dx=f(x)dx+f(x)dx(其中a<c<b).
6.微积分基本定理
一般地,如果f(x)是区间[a,b]上的连续函数,并且F′(x)=f(x),那么f(x)dx=F(b)-F(a),常把F(b)-F(a)记作F(x),即f(x)dx=F(x)=F(b)-F(a).
(1)f′(x0)代表函数f(x)在x=x0处的导数值;(f(x0))′是函数值f(x0)的导数,且(f(x0))′=0.
(2)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.
(3)′=-.
(4)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.
(5)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”.
(6)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.
[练小题巩固基础]
一、准确理解概念(判断正误)
(1)f′(x0)是函数y=f(x)在x=x0附近的平均变化率.( )
(2)f(x)=sin(-x)的导数为f′(x)=cos x.( )
(3)求f′(x0)时,可先求f(x0),再求f′(x0).( )
(4)曲线的切线与曲线不一定只有一个公共点.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
二、练牢教材小题
1.(人教B版选修2-2 P21T2(4)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A版选修2-2 P18T5改编)已知f(x)=13-8x+2x2,f′(x0)=4,则x0=________.
解析:∵f′(x)=-8+4x,∴f′(x0)=-8+4x0=4,解得x0=3.
答案:3
3.(新人教A版选择性必修②P78T3改编)曲线y=1-在点(-1,-1)处的切线方程为________________________________________________________________________.
解析:∵y′=,∴y′|x=-1=2.故所求切线方程为2x-y+1=0.
答案:2x-y+1=0
三、练清易错易混
1.(混淆求导公式)下列导数的运算中错误的是( )
A.(3x)′=3xln 3
B.(x2ln x)′=2xln x+x
C.′=
D.(