内容正文:
第01讲 导数的概念及运算
目录
题型一:重点考查导数的定义 1
题型二:重点考查复合函数求导 2
题型三:重点考查导数的运算 3
题型四:重点考查求切线(在型) 5
题型五:重点考查求切线(过型) 5
题型六:重点考查切线中的参数问题 7
题型七:重点考查公切线问题 7
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题型一:重点考查导数的定义
典型例题
例题1.(24-25高三·上海·随堂练习)若,则( ).
A.2 B. C. D.1
例题2.(23-24高二下·广西·期末)将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同的产品,需要对原油进行冷却和加热.在第时,原油的温度(单位:)为,若,则在第2h时,原油温度的瞬时变化率为( )
A. B. C. D.
例题3.(25-26高三上·上海·单元测试)设在定义域内存在导数,且满足,则为 .
精练高频考点
1.(23-24高二下·安徽合肥·阶段练习)已知函数在处的导数为4,则( )
A. B.2 C. D.4
2.(23-24高二下·内蒙古锡林郭勒盟·期末)设是的导函数,且,则( )
A.18 B.9 C.6 D.3
3.(23-24高二下·安徽安庆·期中)已知函数 则 ( )
A. B. C. D.
题型二:重点考查复合函数求导
典型例题
例题1.(23-24高二下·全国·课前预习)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
例题2.(22-23高二·全国·课堂例题)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
精练高频考点
1.(24-25高三·上海·随堂练习)证明下列等式:
(1);
(2).
2.(2024高三·全国·专题练习)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4)
题型三:重点考查导数的运算
典型例题
例题1.(2024高三·全国·专题练习)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
(5)
(6)
(7)
(8)
例题2.(23-24高二下·四川成都·期中)求下列函数的导数.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
精练高频考点
1.(2025高三·全国·专题练习)求下列函数的导函数.
(1);
(2);
2.(23-24高二下·北京延庆·期末)求下列函数的导函数.
(1);
(2);
(3);
(4).
题型四:重点考查求切线(在型)
典型例题
例题1.(23-24高二下·广东广州·期末)曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
例题2.(24-25高三下·江西·阶段练习)曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
例题3.(24-25高三·上海·随堂练习)已知函数为奇函数,其中.则实数 ;曲线在点处的切线方程为 .
精练高频考点
1.(23-24高二下·广西桂林·期末)曲线在点处的切线方程是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三·上海·随堂练习)已知函数,其中,则 ;函数在处的切线的倾斜角为 .
3.(2024·陕西榆林)曲线在处的切线方程为 .
题型五:重点考查求切线(过型)
典型例题
例题1.(多选)(23-24高二下·河北邯郸·阶段练习)过点且与曲线相切的直线方程可能为( )
A. B.
C. D.
例题2.(23-24高二下·甘肃兰州·期末)已知函数
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)求曲线过点的切线方程.
例题3.(23-24高二下·广东佛山·阶段练习)(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求过点与曲线相切的切线方程.
精练高频考点
1.(多选)(23-24高二上·黑龙江双鸭山·期末)已知曲线,则曲线过点的切线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(2024高三·全国·专题练习)过点作曲线的切线,则切线方程为 .
3.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知曲线,求:
(1)曲线在点处的切线方程;
(2)曲线过点的切线方程.
题型六:重点考查切线中的参数问题
典型例题
例题1.(23-24高二下·山东日照·期末)已知,,若直线是函数的一条切线,则的最小值是( )
A. B. C. D.
例题2.(23-24高二下·贵州毕节·阶段练习)若曲线在点处的切线与直线垂直,则实数的值为( )
A. B. C.3 D.4
例题3.(23-24高二下·广东深圳·阶段练习)已知曲线在点处的切线方程是,则( )
A.2 B. C.1 D.
精练高频考点
1.(23-24高二下·广东肇庆·期末)直线与曲线相切于点,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·河南新乡·期末)若曲线在点处的切线与在点处的切线平行,则( )
A.3 B.2 C. D.
3.(23-24高二下·江西抚州·期末)若直线与曲线相切,则 .
题型七:重点考查公切线问题
典型例题
例题1.(23-24高二下·云南楚雄·期末)若直线是曲线与的公切线,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
例题2.(23-24高二下·湖南株洲·期末)已知函数,曲线在点处的切线也是曲线的切线.则a的值是
例题3.(23-24高二下·山东德州·期末)若函数与的图象有一条与直线平行的公共切线,则 .
精练高频考点
1.(23-24高二下·江西吉安·期末)函数与函数公切线的斜率为( )
A. B. C.或 D.或
2.(23-24高二下·福建福州·期中)已知直线既是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二下·上海长宁·期末)若直线l与曲线、曲线都相切,则直线l的方程为 .
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第01讲 导数的概念及运算
目录
题型一:重点考查导数的定义 1
题型二:重点考查复合函数求导 3
题型三:重点考查导数的运算 6
题型四:重点考查求切线(在型) 9
题型五:重点考查求切线(过型) 11
题型六:重点考查切线中的参数问题 15
题型七:重点考查公切线问题 17
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题型一:重点考查导数的定义
典型例题
例题1.(24-25高三·上海·随堂练习)若,则( ).
A.2 B. C. D.1
【答案】C
【分析】根据导数的定义及极限的相关运算性质计算可得.
【详解】因为,
所以.
故选:C.
例题2.(23-24高二下·广西·期末)将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同的产品,需要对原油进行冷却和加热.在第时,原油的温度(单位:)为,若,则在第2h时,原油温度的瞬时变化率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】结合导数的定义求出的具体值即可得解
【详解】由导数的定义可知,在第2h时,原油温度的瞬时变化率为在处的导数,
又
所以,
即在第2h时,原油温度的瞬时变化率为.
故选:A.
例题3.(25-26高三上·上海·单元测试)设在定义域内存在导数,且满足,则为 .
【答案】-1
【分析】由导数的定义求解.
【详解】因为,
所以,
所以.
故答案为:
精练高频考点
1.(23-24高二下·安徽合肥·阶段练习)已知函数在处的导数为4,则( )
A. B.2 C. D.4
【答案】A
【分析】由导数的定义变形求解可得.
【详解】由函数在处的导数为4,
则
.
故选:A.
2.(23-24高二下·内蒙古锡林郭勒盟·期末)设是的导函数,且,则( )
A.18 B.9 C.6 D.3
【答案】A
【分析】利用导数的定义计算即可.
【详解】.
故选:A.
3.(23-24高二下·安徽安庆·期中)已知函数 则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求导可得即可由导数的定义和性质求解.
【详解】由可得故
,
故选:A
题型二:重点考查复合函数求导
典型例题
例题1.(23-24高二下·全国·课前预习)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)根据复合函数求导法则求解;
(2)根据复合函数求导法则求解;
(3)根据复合函数求导法则求解;
(4)根据复合函数求导法则求解;
【详解】(1);
(2);
(3);
(4).
例题2.(22-23高二·全国·课堂例题)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】根据复合函数的导数公式,以及导数的运算法则可得答案.
【详解】(1)函数可以看作函数和的复合函数,根据复合函数的求导法则有
.
(2)函数可以看作函数和的复合函数,根据复合函数的求导法则有
.
(3)函数可以看作函数和的复合函数.根据复合函数的求导法则有
.
精练高频考点
1.(24-25高三·上海·随堂练习)证明下列等式:
(1);
(2).
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)根据指数型复合函数求导的运算法则直接求解即可;
(2)根据对数型复合函数求导的运算法则直接求解即可.
【详解】(1)设,
故左边右边,等式成立;
(2)设,
故左边
右边,等式成立.
2.(2024高三·全国·专题练习)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】利用复合函数求导公式计算即可.
【详解】(1);
(2);
(3);
(4).
题型三:重点考查导数的运算
典型例题
例题1.(2024高三·全国·专题练习)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
(5)
(6)
(7)
(8)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
【分析】根据导数的四则运算,基本初等函数的导数,复合函数的导数公式求解,另外(6)还用了切换弦,(7)还用了半角公式.
【详解】(1)
(2)
(3)
(4)
(5).
(6),则
(7),则.
(8)
例题2.(23-24高二下·四川成都·期中)求下列函数的导数.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5).
【分析】根据求导四则运算法则和复合函数求导法则进行计算
【详解】(1)由可得;
(2)由可得;
(3)由得;
(4)由,
则;
(5)由,
则.
精练高频考点
1.(2025高三·全国·专题练习)求下列函数的导函数.
(1);
(2);
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用函数积与差的导数法则求导化简即得;
(2)利用函数的商的导数法则求导化简即得.
【详解】(1)由求导得,
;
(2)由求导得,.
2.(23-24高二下·北京延庆·期末)求下列函数的导函数.
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)利用求导法则求导即得;
(2)利用分式函数的求导法则求导即得;
(3)利用分式函数的求导法则求导即得;
(4)利用复合函数的求导法则求导即得.
【详解】(1)
(2)
(3)
(4)
题型四:重点考查求切线(在型)
典型例题
例题1.(23-24高二下·广东广州·期末)曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用导数的几何意义求出切线的斜率,结合点斜式可得出所求切线的方程.
【详解】因为,所以,,所求切线的斜率,
因此,所求切线的方程为,整理得.
故选:A.
例题2.(24-25高三下·江西·阶段练习)曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先求导,根据导数的几何意义写出切线斜率,然后利用点斜式写出方程.
【详解】因为,
所以在点处的切线斜率为,
所以切线方程为,即.
故选:C.
例题3.(24-25高三·上海·随堂练习)已知函数为奇函数,其中.则实数 ;曲线在点处的切线方程为 .
【答案】 1
【分析】利用函数是奇函数可得;求出、,利用点斜式方程可得答案.
【详解】因为函数是奇函数,.所以,解得,
所以,对于,,
函数是奇函数;
,所以,,
所以切线方程为.
故答案为:①1;②.
精练高频考点
1.(23-24高二下·广西桂林·期末)曲线在点处的切线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据导数的几何意义求出切线斜率即可得解.
【详解】由可得,
所以,
故切线方程为,即.
故选:D
2.(24-25高三·上海·随堂练习)已知函数,其中,则 ;函数在处的切线的倾斜角为 .
【答案】
【分析】利用求导公式和求导运算法则即可得第①空答案,利用导数求出在处的切线的斜率,然后利用即可得解第②空.
【详解】因为,所以,
令函数在处的切线的斜率为,倾斜角
由导数几何意义可得,,即,
又,所以切线的倾斜角为.
故答案为:,
3.(2024·陕西榆林)曲线在处的切线方程为 .
【答案】/
【分析】求出函数的导函数,利用导数的几何意义求出切线的斜率,即可求出切线方程.
【详解】因为,则,
又,所以,
所以曲线在处的切线方程为.
故答案为:
题型五:重点考查求切线(过型)
典型例题
例题1.(多选)(23-24高二下·河北邯郸·阶段练习)过点且与曲线相切的直线方程可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】借助导数的几何意义计算即可得.
【详解】设切点为,又,所以,
所以曲线在点处的切线方程为,
所以,整理得,解得或,
即切线方程为或.
故选:BC.
例题2.(23-24高二下·甘肃兰州·期末)已知函数
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)求曲线过点的切线方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)先对函数求导,再把代入导函数中可求出切线的斜率,再求出的值,可得切点坐标,从而利用点斜式可求出切线方程;
(2)设切点为,利用导数的几何意义表示出切线方程,依题意可得,从而可求出或,进而可求得切线方程.
【详解】(1)因为,所以,
所以,所以切线斜率,
又因为,
所以切点坐标为,所以所求直线方程为,
故曲线在处的切线方程为.
(2)因为,设切点为,
则,
所以切线方程为,
则,即,解得或,
所以切点为或,切线的斜率为或,
所以切线方程为或
即切线方程为或,
例题3.(23-24高二下·广东佛山·阶段练习)(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求过点与曲线相切的切线方程.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)对函数求导,根据导数的几何意义求解即可;
(2)设切线的斜率为,直线与曲线相切的切点坐标为,由导数的几何意义可得,求出,即可求出切线方程.
【详解】(1)因为,所以,
所以在点的切线斜率为:,
所以曲线在点处的切线方程为:,
即.
(2)设切线的斜率为,直线与曲线相切的切点坐标为,则直线方程为,
因为,所以,
又点在切线上,所以,
解得,则,
所以直线方程为,即.
精练高频考点
1.(多选)(23-24高二上·黑龙江双鸭山·期末)已知曲线,则曲线过点的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】设出切点坐标,对函数求导求出切线斜率,利用点斜式方程写出切线,将代入,解方程计算出切点坐标,进而得出切线方程.
【详解】设切点坐标为,
,切线斜率为
切线方程为
曲线过点,代入得
可化简为,即,解得或
则曲线过点的切线方程为或
故选:BD
2.(2024高三·全国·专题练习)过点作曲线的切线,则切线方程为 .
【答案】
【分析】设出切点坐标,利用导数的几何意义求出切线方程,将点代入切线求得参数,即可求解.
【详解】设切点为,由得,
则切点处的切线,
因为切线过点,所以,解得,
所以切线方程为即.
故答案为:
3.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知曲线,求:
(1)曲线在点处的切线方程;
(2)曲线过点的切线方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)首先得到点是切点,故只需求出即可得解;
(2)首先得到点不是切点,设切点为,由,即可列式并联立求解即可.
【详解】(1)由于,从而点是切点,
又,所以,
从而曲线在点处的切线方程为,即;
(2)由,从而点不是切点,
设切点为,显然,
一方面,另一方面,
联立以上两式可得,所以或,也就是或,
又,,
所以曲线过点的切线方程为或,
也就是或.
题型六:重点考查切线中的参数问题
典型例题
例题1.(23-24高二下·山东日照·期末)已知,,若直线是函数的一条切线,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据导数的几何意义得到条件,然后用基本不等式证明,最后给出一个的情况即可.
【详解】设切线的切点为,则.
且由,及该直线斜率为,知.
所以,故,从而代入知,即.
所以.
当,时,有,.
所以的最小值是.
故选:C.
例题2.(23-24高二下·贵州毕节·阶段练习)若曲线在点处的切线与直线垂直,则实数的值为( )
A. B. C.3 D.4
【答案】B
【分析】求出函数的导函数,即可得到切线的斜率,再根据两直线垂直,斜率之积为计算可得.
【详解】因为,所以,则,
即曲线在点处的切线的斜率为,
又直线的斜率为,
所以,解得.
故选:B
例题3.(23-24高二下·广东深圳·阶段练习)已知曲线在点处的切线方程是,则( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】A
【分析】求出函数的导数,利用导数的几何意义求出,进而求出即可得解.
【详解】函数,求导得,依题意,,
,显然,因此,所以.
故选:A
精练高频考点
1.(23-24高二下·广东肇庆·期末)直线与曲线相切于点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出函数的导函数,依题意即可求出,再根据求出,即可得解.
【详解】因为,所以,
依题意,解得,
,解得,
所以.
故选:C
2.(23-24高二下·河南新乡·期末)若曲线在点处的切线与在点处的切线平行,则( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】A
【分析】先应用导数运算律求出导函数再根据斜率相等求参即可.
【详解】由,得,当时,
由,得,
曲线在点处的切线与在点处的切线平行,
则,得.
故选:A.
3.(23-24高二下·江西抚州·期末)若直线与曲线相切,则 .
【答案】2
【分析】由函数的导数为3,求切点,根据切点在直线上,可求的值.
【详解】因为,所以.
由,
因为,所以切点坐标为,
因为点在直线上,所以.
故答案为:2
题型七:重点考查公切线问题
典型例题
例题1.(23-24高二下·云南楚雄·期末)若直线是曲线与的公切线,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分别设两曲线上的两个切点坐标,然后利用导数求斜率,用斜率相等建立方程①,再利用两点坐标求斜率再次利用斜率相等建立方程②,解方程组即可求得切点横坐标,最后求得切点与斜率即可得解.
【详解】由,得,由,得.
设直线与曲线切于点,与曲线切于点,
则,又,
由方程①②解得,所以直线过点,斜率为1,
即的方程为.
故选:B.
例题2.(23-24高二下·湖南株洲·期末)已知函数,曲线在点处的切线也是曲线的切线.则a的值是
【答案】3
【分析】求出在点处的切线方程为,设该切线与切于点,求导得到,求出,从而得到方程,求出答案.
【详解】由题意知,,,,
则在点处的切线方程为,
即,设该切线与切于点,
其中,则,解得,
将代入切线方程,得,
则,解得;
故答案为:3
例题3.(23-24高二下·山东德州·期末)若函数与的图象有一条与直线平行的公共切线,则 .
【答案】
【分析】设公切线与相切于,与相切于,根据公切线斜率为以及点在函数图像上列出方程求解.
【详解】因为,,
则,,
设公切线与相切于,与相切于,
则,,
解得,,所以,,
所以切线方程为,即,
又在切线上,所以,所以.
故答案为:
精练高频考点
1.(23-24高二下·江西吉安·期末)函数与函数公切线的斜率为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】先设切点分别为,并通过点斜式方程写出两条切线方程,根据公切线方程得,最后计算值即可.
【详解】设切点分别为,
且导数为,
所以切斜方程为既为,
也为,
所以,
且,
所以,
所以或,
所以公切线的斜率为或.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题考查求公切线问题,解题关键是分别在函数上设不同切点并求切线方程,根据两切线方程一样来求解公切线斜率.
2.(23-24高二下·福建福州·期中)已知直线既是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】曲线上的切点为,曲线上的切点为,由题意可得,求解即可.
【详解】设曲线上的切点为,曲线上的切点为,
,,
解得.
故选:A.
3.(23-24高二下·上海长宁·期末)若直线l与曲线、曲线都相切,则直线l的方程为 .
【答案】或
【分析】设切点分别为,,分别求出两曲线的切线方程是和,解方程,且,即得解.
【详解】由得,设切点为,所以切线的斜率为,
则直线l的方程为:,即;
由得,设切点为,所以切线的斜率为,
则直线l的方程为:.
所以,且,
消去得,故或,
所以直线l的方程为:或.
故答案为:或.
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