内容正文:
第九节 导数概念及其运算
热点命题分析
学科核心素养
本节一直是高考的热点,主要考查导数的运算、求导法则以及导数的几何意义.导数的运算一般不单独考查,而是在考查导数的应用时与单调性、极值与最值综合考查,导数的几何意义最常见的是求切线方程和已知切线方程求参数值,常以选择题、填空题的形式出现,有时也出现在解答题的第一问,难度中等.
本节通过导数的运算及其几何意义考查考生的数学运算、逻辑推理、直观想象核心素养.
授课提示:对应学生用书第45页
知识点 导数的概念及运算
1.导数的概念
设函数y=f(x)在区间(a,b)上有定义,x0∈(a,b),若Δx无限趋近于0时,比值=无限趋近于一个常数A,则称f(x)在x=x0处可导,并称该常数A为函数f(x)在点x=x0处的导数,记作f′(x0).
2.导数的几何意义
函数f(x)在x=x0处的导数就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率.
3.基本初等函数的导数
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)=ex
f′(x)=ex
f(x)=ax(a>0,且a≠1)
f′(x)=ax__ln__a
f(x)=ln x
f′(x)=
f(x)=logax
(a>0,且a≠1)
f′(x)=
4.导数的运算法则
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).
5.简单复合函数的导数
若y=f(u),u=ax+b,则yx′=yu′·ux′,即yx′=yu′·a.
1.利用公式求导时要特别注意不要将幂函数的求导公式(xα)′=αxα-1与指数函数的求导公式(ax)′=ax ln a混淆.
2.求曲线切线方程时,要分清在点P处的切线与过P点的切线的区别,前者只有一条,而后者包括了前者.
3.曲线的切线与曲线的交点个数不一定只有一个,这和研究直线与二次曲线相切时有区别.
1.函数y=x cos x-sin x的导数为( )
A.x sin x B.-x sin x
C.x cos x D.-x cos x
解析:y′=x′cos x+x(cos x)′-(sin x)′=cos x-x sin x-cos x=-x sin x.
答案:B
2.(2021·全国甲卷)曲线y=在点(-1,-3)处的切线方程为________.
解析:令y=f(x)==2-,
所以f′(x)=,
当x=-1时,f′(-1)=5,所以k=5,从而切线方程为y+3=5(x+1),即y=5x+2.
答案:y=5x+2
3.有一机器人的运动方程为s=t2+(t是时间,s是位移),则该机器人在t=2时的瞬时速度为________.
解析:因为s=t2+,所以s′=2t-,
所以s′|t=2=4-=.
答案:
4.(易错题)已知直线y=-x+1是函数f(x)=-·ex图象的切线,则实数a=________.
解析:设切点为(x0,y0),则f′(x0)=-·=-1,∴=a,又-·=-x0+1,∴x0=2,a=e2.
答案:e2
授课提示:对应学生用书第46页
题型一 导数的运算
1.(2023·宜昌模拟)已知f′(x)是函数f(x)的导数,f(x)=f′(1)·2x+x2,则f′(2)=( )
A. B.
C. D.-2
解析:因为f′(x)=f′(1)·2x ln 2+2x,所以f′(1)=f′(1)·2ln 2+2,解得f′(1)=,所以f′(x)=·2x ln 2+2x,所以f′(2)=×22ln 2+2×2=.
答案:C
2.(2023·泰安模拟)已知f(x)=x(2 021+ln x),若f′(x0)=2 022,则x0=( )
A.e2 B.1
C.ln 2 D.e
解析:因为f(x)=x(2 021+ln x),
所以f′(x)=2 021+ln x+1=2 022+ln x,
又f′(x0)=2 022,
所以2 022+ln x0=2 022,所以x0=1.
答案:B
3.(2020·全国Ⅲ卷)设函数f(x)=.若f′(1)=,则a=________.
解析:f′(x)=,可得f′(1)==,即=,解得a=1.
答案:1
题型二 导数的几何意义
导数的几何意义是每年高考的必考内容,考查题型既有选择题、填空题,也常出现在解答题的第(1)问中,难度