内容正文:
第1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.
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数记作f′(x0)或y′,f′(x0)==.
(2)函数y=f(x)的导函数:f′(x)=y′=.
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*)
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);
(4)[cf(x)]′=cf′(x).
[重要结论]
1.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.
2.[]′=(f(x)≠0).
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)]′.( )
答案:(1)× (2)× (3)×
2.(教材改编题)下列导数的运算不正确的是( C )
A.(log2x)′=
B.(x2ln x)′=2xln x+x
C.()′=
D.(sin xcos x)′=cos 2x
解析:因为()′=,所以C选项错误,其余都正确.故选C.
3.(2023·湖北九师联盟质量检测)已知函数f(x)=x2+xln x的图象在点(1,f(1))处的切线与直线x-ay-1=0平行,则实数a= .
解析:因为f(x)=x2+xln x,所以f′(x)=2x+ln x+1,切线斜率k=f′(1)=2+1=3,又该切线与直线x-ay-1=0平行,所以=3,所以a=.
答案:
4.(2022·新高考Ⅱ卷)曲线y=ln|x|过坐标原点的两条切线的方程为 , .
解析:先求当x>0时,曲线y=ln x过原点的切线方程,设切点为(x0,y0),则由y′=,
得切线斜率为,又切线的斜率为,
所以=,解得y0=1,
代入y=ln x,得x0=e,
所以切线斜率为,切线方程为y=x.
同理可求得当x<0时的切线方程为y=-x.
综上可知,两条切线方程分别为y=x,y=-x.
答案:y=x y=-x
考点一 导数的运算
1.(2023·广东清远模拟)下列求导运算正确的是( B )
A.(x+)′=1+
B.(cos x-3)′=-sin x
C.()′=
D.(x2cos x)′=2xcos x+x2sin x
解析:(x+)′=1-,选项A错误;(cos x-3)′=(cos x)′-3′=-sin x,选项B正确;()′==,选项C错误;(x2cos x)′=2xcos x-x2sin x,选项D错误.故选B.
2.若f(x)=,则f′(x)= .
解析:由已知f(x)=x-ln x+-,所以f′(x)=1--+.
答案:1--+
3.(2020·全国Ⅲ卷)设函数f(x)=.若f′(1)=,则a= .
解析:由f′(x)=,可得f′(1)==,即=,解得a=1.
答案:1
4.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足关系式f(x)=x2+3xf′(2)+ln x,则f(1)= .
解析:因为f(x)=x2+3xf′(2)+ln x,所以f′(x)=2x+3f′(2)+.
令x=2,得f′(2)=4+3f′(2)+,则f′(2)=-.所以f(1)=1+3×1×(-)+0=-.
答案:-
1.求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用导数运算法则求导.
2.抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解.
考点二 导数的几何意义
微点1 求切线方程
[例1] (