内容正文:
第十节 变化率与导数、定积分与微积分基本定理
授课提示:对应学生用书第53页
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处导数的定义: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,记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)= = .
(2)导数的几何意义:
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,y0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).
(3)函数f(x)的导函数:称函数f′(x)= 为f(x)的导函数.
2.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*)
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)=
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.定积分的几何意义和性质
(1)定积分的几何意义:
f(x)
f(x)dx的几何意义
f(x)≥0
表示由直线x=a,x=b,y=0及曲线y=f(x)所围成的曲边梯形的面积
f(x)<0
表示由直线x=a,x=b,y=0及曲线y=f(x)所围成的曲边梯形的面积的相反数
f(x)在[a,b]
上有正有负
表示位于x轴上方的曲边梯形的面积减去位于x轴下方的曲边梯形的面积
(2)定积分的性质:
①kf(x)dx=kf(x)dx(k为常数).
②[f1(x)±f2(x)]dx=f1(x)dx±f2(x)dx.
③f(x)dx=f(x)dx+f(x)dx(其中a<c<b).
5.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),这个结论叫做微积分基本定理,又叫牛顿莱布尼茨公式.
1.“过”与“在”:曲线y=f(x)“在点P(x0,y0)处的切线”与“过点P(x0,y0)的切线”的区别:前者P(x0,y0)为切点,而后者P(x0,y0)不一定为切点.
2.“切点”与“公共点”: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.
1.若f(x)=x·ex,则f′(1)等于( )
A.0 B.e C.2e D.e2
答案:C
2.已知f(x)=x·ln x,则f′(x)=( )
A. B.x+1
C.+x D.ln x+1
答案:D
3.函数f(x)=x3在(0,0)处的切线为( )
A.不存在 B.x=0
C.y=0 D.y=x
答案:C
4.曲线y=ex过点(0,0)的切线的斜率为________.
答案:e
答案:2
授课提示:对应学生用书第54页
题型一 导数的计算
1.已知函数f(x)=x(2 021+ln x),且f′(x0)=2 022,则x0=( )
A.e2 B.1
C.ln 2 D.e
解析:∵f(x)=x(2 021+ln x)=2 021x+xln x,
∴f′(x)=2 021+ln x+x·=2 022+ln x.
又f′(x0)=2 022,∴ln x0=0,∴x0=1.
答案:B
2.若f(x)=sin,则f′=________.
解析:∵f(x)=sin,
∴f′(x)=′cos=2cos,
∴f′=2cos=-2.
答案:-2
3.已知函数f(x)=ln x-f′(-1)x2+3x-4,求f′(1)的值.
解:∵f′(x)=-2f′(-1)x+3,
∴f′(-1)=-1+2f′(-1)+3,
解得f′(-1)=-2,∴f′(1)=1+4+3=8.
4.求y=+的导数.
解:∵y=+=+==-2,
∴y′=′==.
方法总结
1.求导之前,应利用代数运算、三角恒等式等变形,对函数进行化简,然后求导,这样可以减少运算量,提高运算速度,减少差错.
2.求导公式或求导法则中,要注意“+”“-”的变化,如(cos x)′=-sin x.区分f′(x)与f′(x0).
3.复合函数的求导,要分清复合的层次.
题型二 导数的几何意义及应用
类型 1 求斜率、切线方程
[例1] (1)(2023·白山模拟)已知函数f(x)=(