内容正文:
导数的概念及其几何意义、导数的运算
1.“函数f(x)在点x0处的导数”“导函数”及二者之间的区别与联系
(1)“函数在一点处的导数”,就是在该点的函数的改变量与自变量的改变量的比的极限,它是一个数值,不是变量.
(2)“导函数”:从求函数y=f(x)在x=x0处导数的过程可以看到,当x=x0时,f′(x0)是一个唯一确定的数,这样,当x变化时,y=f′(x)就是x的函数,称它为y=f(x)的导函数(简称导数).y=f(x)的导函数有时也记作y′,即f′(x)=y′=lim .
(3)函数y=f(x)在点x0处的导数f′(x0)就是导函数f′(x)在点x=x0处的函数值.f′(x0)=f′(x)|x=x0,所以求函数在一点处的导数,一般是先求出函数的导函数,再计算这点的导数.
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在点P(x0,y0)处的导数f′(x0)表示函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率,导数f′(x0)的几何意义就是函数y=f(x)在P(x0,y0)处的切线的斜率,其切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).
3.基本初等函数的导数公式
(1)若f(x)=c(c为常数),则f′(x)=0.
(2)若f(x)=xα(α∈R,且α≠0),则f′(x)=αxα-1.
(3)若f(x)=sin x,则f′(x)=cos x.
(4)若f(x)=cos x,则f′(x)=-sin x.
(5)若f(x)=ax(a>0,且a≠1),则f′(x)=axln a.
(6)若f(x)=ex,则f′(x)=ex.
(7)若f(x)=logax(a>0,且a≠1),则f′(x)=.
(8)若f(x)=ln x,则f′(x)=.
4.导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
(2)[cf(x)]′=cf′(x)(c为常数).
(3)[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).
(4)′=,其中g(x)≠0.
5.复合函数的求导法则
复合函数y=f[g(x)]的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y′x=y′u·u′x,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
1.函数f(x)在x=x0处的导数可表示为( )
A.f′(x0)=lim
B.f′(x0)=lim[f(x0+Δx)-f(x0)]
C.f′(x0)=f(x0+Δx)-f(x0)
D.f′(x0)=
2.现有一球形气球,在吹气球时,气球的体积V(单位:L)与直径d(单位:dm)的关系式为V=d3,当d=1 dm时,估计气球体积的瞬时变化率为( )
A.2π B.π
C. D.
3.y=的导数是( )
A.- B.-sin x
C.- D.-
4.过曲线y=上一点P的切线斜率为-4,则点P的坐标为( )
A.
B.或
C.
D.
1.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=3x2+2xf′(2),则f′(5)=( )
A.3 B.4
C.5 D.6
2.(多选)在曲线f(x)=上切线的倾斜角为π的切点的坐标可能为( )
A.(1,1) B.(-1,-1)
C.(-1,1) D.(1,-1)
3.函数f(x)=sin2的导数是( )
A.f′(x)=2sin
B.f′(x)=4sin
C.f′(x)=sin
D.f′(x)=2sin
4.(多选)已知函数f(x)=ex,则下列结论正确的是( )
A.曲线y=f(x)的切线斜率可以是1
B.曲线y=f(x)的切线斜率可以是-1
C.过点(0,1)且与曲线y=f(x)相切的直线有且只有1条
D.过点(0,0)且与曲线y=f(x)相切的直线有且只有2条
5.若直线y=2x是曲线y=x(ex-a)的切线,则a=________.
6.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,g(x)=12x-4,若f(-1)=0,且f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=g(x),求实数a,b,c的值.
1.(2023·全国甲卷·文)曲线y=在点处的切线方程为( )
A.y=x B.y=x
C.y=x+ D.y=x+
2.(2022·新高考卷Ⅰ)若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是________.
3.(2022·新高考卷Ⅱ)曲线y=ln|x|过坐标原点的两条切线的方程为________,________.
易错一 不理解导数的意义致误
[示例1] (2022·江西上饶一模)设f(x)为可导函数,且lim =-1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为( )
A.2 B.-1
C.1 D.-
f′(x0)=lim (k≠0).
易错二 混淆曲线在某