内容正文:
第三章 一元函数的导数及其应用
第一节 导数的概念及其意义、导数的运算
1.通过实例分析,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.
2.通过函数图象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,y=x,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fax+b的导数.
1.导数的概念
(1)如果当Δx→0时,平均变化率无限趋近于一个确定的值,即有极限,则称y=f(x)在x=x0处可导,并把这个确定的值叫做y=f(x)在x=x0处的导数(也称瞬时变化率),记作f′(x0)或y′x=x0,即f′(x0)= =
(2)当x=x0时,f′(x0)是一个唯一确定的数,当x变化时,y=f′(x)就是x的函数,我们称它为y=f(x)的导函数(简称导数),y=f(x)的导函数有时也记作y′,即f′(x)=y′= .
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0)就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率k0,即k0=f′(x0),切线方程为y-f(x0)=f′(x0)·(x-x0).
3.基本初等函数的导数公式
原函数
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
(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)[cf(x)]′=cf′(x)(c为常数).
5.复合函数的定义和导数
定义
一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过中间变量u,y可以表示成的函数,那么称这个函数为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记作y=f(g(x))
导数
函数y=f(g(x))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.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
6.常用结论
(1)①注意′≠.
②(特殊化)当f(x)=1,g(x)≠0时,=,′=-.
(2)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.
(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“陡峭”.
(4)区分在点处的切线与过点处的切线
①在点处的切线,该点一定是切点,切线有且仅有一条;
②过点处的切线,该点不一定是切点,切线至少有一条.
1.设f(x)=e+ln 2的导函数为f′(x),则f′(1)的值为( )
A.0 B.e
C. D.
答案:D
2.(多选)下列导数的运算正确的是( )
A.(3x)′=3xln 3
B.(x2ln x)′=2xln x+x
C.′=
D.(sin xcos x)′=cos 2x
答案:ABD
3.已知曲线y=xex在点(1,e)处的切线与曲线y=aln x+2在点(1,2)处的切线平行,则a=( )
A.1 B.2 C.e D.2e
解析:选D 由y=xex,得y′=ex(x+1),所以该曲线在点(1,e)处的切线斜率为k=2e.由y=aln x+2,得y′=,所以该曲线在点(1,2)处的切线斜率为k=a.因为两切线平行,所以a=2e.
4. 曲线y=cos x-在点(0,1)处的切线方程为______________.
答案:x+2y-2=0
5.若函数f(x)在R上可导,且f(x)=x2+2f′(1)x+3,则f′(1)=________.
答案:-2
基础点(一) 导数的运算
[题点全训]
1.已知函数f(x)=x2,则 =( )
A.-2 B.-
C. D.2
解析:选A ∵f′(x)=2x,∴f′(1)=2,
∴ =-
=-f′(1)=-2.
2.(多选)下列结论中正确的是( )
A.若y=cos,则y′=sin
B.若y=ln,则y′=
C.若y=,则y′=
D.若y=x2 022+log2x,则y′=2 022x2 021+
解析:选ABD 对于A,y′=-sin·′=s