内容正文:
第二节 非多项式函数的导数
1.导数基本公式
(1)若f(x)=ex,则f′(x)=ex.
(2)若f(x)=ln x,则f′(x)=.
(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,则f′(x)=axln a(a>0且a≠1).
(6)若f(x)=logax,则f′(x)=(a>0且a≠1).
2. 导数运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).
(3)[cf(x)]′=cf′(x).
(4)′=(g(x)≠0).
(5)由(4)得:′=-.
3. 求非多项式函数的单调区间、最值、极值的方法与多项式函数完全相同.
例1 求函数f(x)=的导数.
f′(x)=′= = =.
例2 求函数f(x)=(x2+1)ln x的导数.
f′(x)=(x2+1)′ln x+(x2+1)(ln x)′ =2xln x+ =2xln x+x+.
例3 求函数f(x)=sin x的图象在原点处的切线斜率及此切线的方程.
f′(x)=cos x,将原点的横坐标x=0代入导函数得f′(0)=1,所以原函数图象在原点处的切线斜率为1,由直线的点斜式方程,此切线方程为y-0=1·(x-0), 整理得y=x.
例4 求函数f(x)=ex(x2+3x-9)的单调区间.
f′(x)=(ex)′(x2+3x-9)+ex(x2+3x-9)′=ex(x2+3x-9)+ex(2x+3)=ex(x2+5x-6),
令ex(x2+5x-6)>0,因为ex恒大于零,所以x2+5x-6>0,x<-6或x>1.
所以该函数的单调递增区间为(-∞,-6)和(1,+∞),单调递减区间为(-6,1).
例5 求f(x)=的单调区间.
不难求得函数的定义域为(0,+∞).由f′(x)==,令>0得1-ln x>0,所以ln x<1,解得0<x<e.从而该函数的单调递增区间为(0,e),结合该函数的定义域,可知单调递减区间为(e,+∞).
一、选择题
1. 曲线y=ex在点A(0,1)处的切线斜率为( A )
A.1 B.2
C.e D.
2. (2019全国Ⅱ卷)曲线y=2sin x+cos x在点(π,-1)处的切线方程为( C )
A. x-y-π-1=0 B.2x-y-2π-1=0
C.2x+y-2π+1=0 D.x+y-π+1=0
3. 函数f(x)=(x-3)ex的单调递增区间是( D )
A. (-∞,2) B.(0,3)
C.(1,4) D.(2,+∞)
4.设曲线y=在点(3,2)处的切线与直线ax+y+1=0垂直,则a=( D )
A.2 B.
C.- D.-2
5. 已知曲线y=-3ln x的一条切线的斜率为,则该切点的横坐标为( A )
A.3 B.2
C.1 D.
6.(2023全国甲卷)曲线y=在点处的切线方程为( C )
A.y=x B.y=x
C.y=x+ D.y=x+
7. (2024全国甲卷理)设函数f=,则曲线y=f在点处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( A )
A. B.
C. D.
8. (2022全国乙卷)函数f=cos x+sin x+1在区间的最小值、最大值分别为( D )
A.-, B.-,
C.-,+2 D.-,+2
9. (多选)设P是曲线y=ex-x+上的任意一点,P处的切线的倾斜角为α,则角α的取值范围包含( ACD )
A. B.
C. D.
二、填空题
1. 若曲线y=xln x上点P处的切线平行于直线2x-y+1=0,则点P的坐标是__(e,e)__.
2. (2022新高考Ⅰ卷)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. (2024新高考Ⅰ卷)若曲线y=ex+x在点处的切线也是曲线y=ln(x+1)+a的切线,则a=__ln_2__.
4. 已知f(x)为偶函数,当x≤0时,f(x)=e-x-1-x,则曲线y=f(x)在点(1,2)处的切线方程为__y=2x__.
5.(2021新高考Ⅰ卷)函数f(x)=|2x-1|-2ln x的最小值为__1__.
6. (2022新高考Ⅱ卷)曲线y=ln过坐标原点的两条切线的方程为 y=x , y=-x .
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