内容正文:
5.1 导数的概念及其运算
1 平均变化率
若某个问题中的函数关系用表示,问题中的变化率用式子表示,
则式子称为函数从到的平均变化率.
Eg 函数在区间上的平均变化率为.它与斜率相等.
2 导数概念
函数在处的瞬时变化率是
则称它为函数在处的导数,记作,即
3 导函数
若当变化时,是的函数,则称它为的导函数(简称导数),记作或,即
4 导数的计算
基本初等函数的导数公式
5 导数运算法则
(1);
拓展:;
记忆:函数的和差的导数等于函数导数的和差;
(2);
特别:,为常数;
记忆:两函数积的导数等于“前导后不导+后导前不导”;
(3).
记忆:两函数商的导数等于“分母平分,分子导分母不导-分母导分子不导”.
6 复合函数的导数
对于两个函数和,若通过变量可以表示成的函数,则称这个函数为函数和的复合函数,记作.
复合函数的导数与函数 的导数间的关系是
Eg若,设,,
则.
【题型1】 导数概念的理解
【典题1】 函数在区间上的平均变化率为,在上的平均变化率为,则的大小关系是( )
A. B. C. D.大小关系不能确定
【典题2】函数在区间内可导,且,则=( )
A. B. C. D.不确定
【典题3】求.
【巩固练习】
1. (★) 某物体做自由落体运动的位移,若,则是该物体( )
A.从到这段时间的平均速度 B.从到这段时间的平均速度
C.在这一时刻的瞬时速度 D.在这一时刻的瞬时速度
2. (★)某物体做自由落体运动的位移,若,则是该物体( )
A.从这段时间的平均速度 B.从这段时间的平均速度
C.在这一时刻的瞬时速度 D.在这一时刻的瞬时速度
3. (★)如图, 从上端口往一高为 的水缸匀速注入水, 水注满所用时间为 . 若当水深为 时, 水注入所用时间为 , 则函数 的图像大致是
A. B.
C. D.
4. (★)函数的平均变化率分别记为,则下面结论正确的是( )
A. B. C. D.
5. (★)已知函数是可导函数,且,则( )
A. B. C. D.
6. (★)已知函数处的导数为,则( )
A. B. C. D.
7. (★)年国际泳联世锦赛,中国队强势包揽本届世锦赛跳水项目全部枚金牌,杨健以的总分获男子十米台决赛金牌.若杨健在跳水运动过程中的重心相对于水面的高度米)与起跳后的时间秒)存在函数关系,则他重心入水时的瞬时速度为( )米/秒
A. B. C. D.
8. (★) (★★★) 求.
【题型2】 导数的运算
【典题1】 求下列函数的导数:
(1) ;
(4) ; (5) ; (6) .
【典题2】若函数 满足 , 则
A. 0 B. 1 C. 2 D. -1
【巩固练习】
1. (★) 下列求导数的运算中正确的是 ( )
A. B.
C. D.
2. (★) 已知函数 , 则 在 处的导数是
A. B. C. D.
3. (★)已知函数是的导函数, 则 ( )
A. B. C. D.
4. (★)已知函数, 则
A. -3 B. 0 C. -2 D. 2
5. (★★)已知函数, 其导函数记为, 则 2022)
A. -3 B. 3 C. -2 D. 2
6. (★★)求下列函数的导数:
(1) (3) .
【题型3】 新定义问题
【典题1】已知
, 例如 , 则 . 若 , 则 .
【巩固练习】
1. (★★) 对于二元函数,若存在, 则称 为 在点 处对 的偏导数, 记为 ,; 若 存 在 , 则 称 为 在点 处对 的偏导数, 记为 , . 已知二元函数 , 则 的最小值为 .
2. (★★)已知