内容正文:
专题02 导数的运算
思维导图
核心考点聚焦
考点一:利用导数公式求函数的导数
考点二:求函数的和、差、积、商的导数
考点三:求复合函数的导数
考点四:利用导数求函数式中的参数
考点五:利用导数研究曲线的切线方程(在点处与过点处)
考点六:利用导数公式求切点坐标问题
考点七:与切线有关的综合问题
考点八:切线平行、垂直问题
考点九:最值问题
考点十:公切线问题
知识点一:基本初等函数的导数公式
(1)(C为常数),
(2)(n为有理数),
(3),
(4),
(5),
(6),
(7),
(8),,这样的形式.
要点诠释:
1、常数函数的导数为0,即(C为常数).其几何意义是曲线(C为常数)在任意点处的切线平行于x轴.
2、有理数幂函数的导数等于幂指数n与自变量的次幂的乘积,即().
特别地,.
3、正弦函数的导数等于余弦函数,即.
4、余弦函数的导数等于负的正弦函数,即.
5、指数函数的导数:,.
6、对数函数的导数:,.
有时也把记作:
以上常见函数的求导公式不需要证明,只需记住公式即可.
知识点二:函数的和、差、积、商的导数
运算法则:
(1)和差的导数:
(2)积的导数:
(3)商的导数:()
要点诠释:
1、上述法则也可以简记为:
(ⅰ)和(或差)的导数:,
推广:.
(ⅱ)积的导数:,
特别地:(c为常数).
(ⅲ)商的导数:,
两函数商的求导法则的特例
,
当时,.
这是一个函数倒数的求导法则.
2、两函数积与商求导公式的说明
(1)类比:,,注意差异,加以区分.
(2)注意:且.
3、求导运算的技巧
在求导数中,有些函数虽然表面形式上为函数的商或积,但在求导前利用代数或三角恒等变形可将函数先化简(可能化去了商或积),然后进行求导,可避免使用积、商的求导法则,减少运算量.
复合函数的求导法则
1、复合函数的概念
对于函数,令,则是中间变量u的函数,是自变量x的函数,则函数是自变量x的复合函数.
要点诠释:常把称为“内层”,称为“外层”.
2、复合函数的导数
设函数在点处可导,,函数在点的对应点处也可导,则复合函数在点处可导,并且,或写作.
3、掌握复合函数的求导方法
(1)分层:将复合函数分出内层、外层.
(2)各层求导:对内层,外层分别求导.得到,
(3)求积并回代:求出两导数的积:,然后将,即可得到的导数.
要点诠释:
1、整个过程可简记为分层——求导——回代,熟练以后,可以省略中间过程.若遇多重复合,可以相应地多次用中间变量.
2、选择中间变量是复合函数求导的关键.求导时需要记住中间变量,逐层求导,不遗漏.求导后,要把中间变量转换成自变量的函数.
考点剖析
考点一:利用导数公式求函数的导数
例1.(2024·全国·高二课堂例题)求下列函数的导数:
(1);
(2).
例2.(2024·高二课时练习)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
例3.(2024·高二课时练习)求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8).
考点二:求函数的和、差、积、商的导数
例4.(2024·陕西延安·高二校考期末)求下列函数的导数.
(1)
(2)
(3)
(4)
例5.(2024·陕西西安·高二校考期末)求下列函数的导数
(1)
(2)
例6.(2024·新疆喀什·高二校考期末)求下列函数的导数
(1);
(2),.
变式1.(2024·全国·高二随堂练习)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
变式2.(2024·全国·高二课堂例题)求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3).
变式3.(2024·高二课时练习)求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3).
考点三:求复合函数的导数
例7.(2024·高二课时练习)求下列函数的导数.
(1);
(2).
例8.(2024·高二课时练习)求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4).
例9.(2024·全国·高二随堂练习)写出下列函数的中间变量,并利用复合函数的求导法则分别求出函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
考点四:利用导数求函数式中的参数
例10.(2024·湖南·高二邵阳市第二中学校联考阶段练习)已知函数(是的导函数),则( )
A. B. C. D.
例11.(2024·河北沧州·高二泊头市第一中学校考阶段练习)已知函数,则( )
A.1 B.2 C. D.
例12.(2024·宁夏银川·高二校考期末)已知函数,则( )
A. B. C.1 D.
变式4.(2024·江苏盐城·高二校考)已知函数(是的导函数),则( )
A. B.1 C.2 D.
考点五:利用导数研究曲线的切线方程(在点处与过点处)