内容正文:
第01讲 导数的概念及其运算
1 导数的概念
(1) 平均变化率
若某个问题中的函数关系用表示,可用式子表示函数从到的平均变化率.
(2) 瞬时变化率
我们把物体在某一时刻的速度称为瞬时速度.
(3) 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
(4) 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
2 基础初等函数的导数运算
(1)基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
原函数
导函数
(2)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);
记忆:两函数积的导数等于“前导后不导后导前不导”;
特别:,为常数;
证明 ;
(3).
记忆:两函数商的导数等于“分母平分,子导母不导减母导子不导”.
(3)简单复合函数的导数
复合函数的导数与函数 的导数间的关系是
即对的导数等于对的导数与对的导数的乘积。
3 导数的几何意义
函数在点处的导数的几何意义是曲线处的切线的斜率,即:曲线在点处的切线的斜率,
切线的方程为.
【题型1】 变化率的问题
【典题1】 (2023·上海闵行·二模)某环保部门要求相关企业加强污水治理,排放未达标的企业要限期整改、设企业的污水排放量与时间t的关系为,用 的大小评价在这段时间内企业污水治理能力的强弱,已知整改期内,甲、乙两企业的污水排放量与时间的关系如下图所示.则下列正确的命题是( )
A.在这段时间内,甲企业的污水治理能力比乙企业弱;
B.在时刻,甲企业的污水治理能力比乙企业弱;
C.在时刻,甲、乙两企业的污水排放都不达标;
D.甲企业在,,这三段时间中,在的污水治理能力最强
【典题2】(2024·广东·高三专题练习)已知,则的值为( )
A.-2a B.2a C.a D.
【巩固练习】
1. (2024·广东·高三专题练习)若,则( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
2. (2024·全国·高三专题练习)如图显示物体甲、乙在时间0到范围内路程的变化情况,下列说法正确的是( )
A.在处,甲的瞬时速度大于乙的瞬时速度
B.在处,甲的瞬时速度小于乙的瞬时速度
C.在到范围内,甲的平均速度大于乙的平均速度
D.在到范围内,甲的平均速度小于乙的平均速度
3. (2024·全国·高三专题练习)为了评估某治疗新冠肺炎药物的疗效,现有关部门对该药物在人体血管中的药物浓度进行测量.已知该药物在人体血管中药物浓度随时间的变化而变化,甲、乙两人服用该药物后,血管中药物浓度随时间变化的关系如图所示.则下列结论正确的是( )
A.在时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度相同
B.在时刻,甲、乙两人血管中药物浓度的瞬时变化率相同
C.在这个时间段内,甲、乙两人血管中药物浓度的平均变化率相同
D.在和两个时间段内,甲血管中药物浓度的平均变化率相同
4. (2024·全国·高三专题练习)小明从家里到学校行走的路程S与时间t的函数关系表示如图,记t时刻的瞬时速度为,区间,,上的平均速度分别为,则下列判断正确的有( )
A.
B.
C.对于,存在,使得
D.整个过程小明行走的速度一直在加快
【题型2】 导数的运算
【典题1】 (多选) (2024·全国·高三专题练习)下列求导正确的是( )
A. B.
C. D.
【典题2】(2024·全国·高三专题练习)已知函数满足,求在的导数( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1. (2024·全国·高三专题练习)下列各式中正确的是( )
A. B.
C. D.
2. (2024·全国·高三专题练习)已知函数,则( )
A. B. C. D.
3. (2024·全国·高三专题练习)已知函数是的导函数),则( )
A.1 B.2 C. D.
4. (2024·全国·高三专题练习)已知函数,其中为函数的导数,则 .
5.(2024·全国·模拟预测)已知符号“”代表极限的意思,现给出两个重要极限公式:①;②,则依据两个公式,类比求 ; .
【题型3】 导数的几何意义
情况1 求在某点的切线方程
【典题1】 (2024·湖南常德·三模)已知曲线在处的切线与圆相交于、两点,则 .
【典题2】(2024·广东·模拟预测)已知直线与曲线相切,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.
【巩固练习】
1. (2022·河南·一模)已知曲线在点处的切线与直线垂直,则