内容正文:
第三章 导数及其应用
第一节 导数的概念及运算
1.理解导数的概念及意义.
2.掌握导数的运算.
1.函数y=f(x)在x=x0处的导数
定义
称函数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)= =
几何意义
是曲线y=f(x)在点(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)
2.函数f(x)的导函数
函数f′(x)=为f(x)的导函数.
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)=
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)=
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).
(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”.
1.下列函数中满足f(x)=f′(x)的是( )
A.f(x)=3+x B.f(x)=-x
C.f(x)=ln x D.f(x)=0
解析:选D 若f(x)=0,则f′(x)=0,从而有f(x)=f′(x).故选D.
2.曲线y=+2在点(1,m)处的切线方程为( )
A.y=2x-1 B.y=-2x+1
C.y=2x-4 D.y=-2x+3
解析:选D 当x=1时,y=+2=1.因为y′=-,所以y′|x=1=-=-2,则所求的切线方程为y-1=-2(x-1),即y=-2x+3.故选D.
3.下列式子错误的是( )
A.(sin x)′=cos x B.(cos x)′=sin x
C.(2ln x)′= D.(e-x)′=-e-x
解析:选B 对于A,(sin x)′=cos x,正确;对于B,(cos x)′=-sin x,错误;对于C,(2ln x)′=,正确;对于D,(e-x)′=-e-x,正确,故选B.
4.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
5.曲线y=(ax+1)ex在点(0,1)处的切线的斜率为-2,则a=________.
解析:∵y′=(ax+a+1)ex,
∴当x=0时,y′=a+1,
∴a+1=-2,解得a=-3.
答案:-3
层级一/ 基础点——自练通关(省时间)
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.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+ln x,则f′(1)=( )
A.-e B.-1 C.1 D.e
解析:选B 由f(x)=2xf′(1)+ln x,
得f′(x)=2f′(1)+.
所以f′(1)=2f′(1)+1,则f′(1)=-1.
3.求下列函数的导数.
(1)y=cos x-sin x;
(2)y=(x+1)(x+2)(x+3);
(3)y=.
解:(1)y′=(cos x)′-(sin x)′=-sin x-cos x.
(2)∵y=(x+1)(x+2)(x+3)
=(x2+3x+2)(x+3)
=x3+6x2+11x+6,
∴y′=3x2+12x+11.
(3)y′=
=
=.
[一“点”就过]
(1)求导之前,应利用代数运算、三角恒等式等对函数进行化简,然后求导,尽量避免不必要的商的求导,这样可以减少运算量,提高运算速度,减少差错.
(2)对解析式中含有导数值的函数,即解析式类似于f(x)=f′(x0)g(x)+h(x)(x0