内容正文:
专题3.1 导数的概念及运算
目录
目录 1
一、5年高考•真题感悟 2
二、课程标准•考情分析 5
【课程标准】 5
【考情分析】 5
【2026考向预测】 6
三、知识点•逐点夯实 6
知识点1、导数的概念 6
知识点2、基本初等函数的导数公式 6
知识点3、导数的运算法则 6
知识点4、复合函数的导数 7
知识点5、切线方程 7
四、重点难点•分类突破 7
考点1 导数的计算 7
考点2 导数的几何意义 9
命题点1 求切线方程 9
命题点2 求参数的值 10
考点3 两曲线的公切线 11
五、必考题型•分层训练 17
A、基础保分 17
B、综合提升 20
一、5年高考•真题感悟
1.(2023·全国甲卷·高考真题)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、导数的乘除法
【分析】先由切点设切线方程,再求函数的导数,把切点的横坐标代入导数得到切线的斜率,代入所设方程即可求解.
【详解】设曲线在点处的切线方程为,
因为,
所以,
所以
所以
所以曲线在点处的切线方程为.
故选:C
2.(2024·全国甲卷·高考真题)设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、导数的乘除法
【分析】借助导数的几何意义计算可得其在点处的切线方程,即可得其与坐标轴的交点坐标,即可得其面积.
【详解】,
则,
即该切线方程为,即,
令,则,令,则,
故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积.
故选:A.
3.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)(多选题)已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
【答案】AC
【难度】0.65
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求已知函数的极值点、利用导数研究函数的零点
【分析】利用极值点的定义可判断A,结合的单调性、极值可判断B,利用平移可判断C;利用导数的几何意义判断D.
【详解】由题,,令得或,
令得,
所以在,上单调递增,上单调递减,所以是极值点,故A正确;
因,,,
所以,函数在上有一个零点,
当时,,即函数在上无零点,
综上所述,函数有一个零点,故B错误;
令,该函数的定义域为,,
则是奇函数,是的对称中心,
将的图象向上移动一个单位得到的图象,
所以点是曲线的对称中心,故C正确;
令,可得,又,
当切点为时,切线方程为,当切点为时,切线方程为,故D错误.
故选:AC.
4.(2025·全国一卷·高考真题)若直线是曲线的切线,则 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】已知切线(斜率)求参数、导数的加减法
【分析】法一:利用导数的几何性质与导数的四则运算求得切点,进而代入曲线方程即可得解;法二:利用导数的几何性质与导数的四则运算得到关于切点与的方程组,解之即可得解.
【详解】法一:对于,其导数为,
因为直线是曲线的切线,直线的斜率为2,
令,即,解得,
将代入切线方程,可得,
所以切点坐标为,
因为切点在曲线上,
所以,即,解得.
故答案为:.
法二:对于,其导数为,
假设与的切点为,
则,解得.
故答案为:.
5.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题、已知切线(斜率)求参数
【分析】先求出曲线在的切线方程,再设曲线的切点为,求出,利用公切线斜率相等求出,表示出切线方程,结合两切线方程相同即可求解.
【详解】由得,,
故曲线在处的切线方程为;
由得,
设切线与曲线相切的切点为,
由两曲线有公切线得,解得,则切点为,
切线方程为,
根据两切线重合,所以,解得.
故答案为:
二、课程标准•考情分析
【课程标准】
(1)了解导数的概念、掌握基本初等函数的导数.
(2)通过函数图象,理解导数的几何意义.
(3)能够用导数公式和导数的运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数的导数.
【5年考情分析】
5年考情分析
考题示例
考点分析
难易程度(简单、一般、较难、很难)
2025年新I卷,5分
求切线方程
简单
2024年新I卷,5分
求切线方程
一般
2024年全国甲卷,5分
求切线方程与坐标轴围成的面积
一般
2023年全国甲卷,5分
求切线方程
一般
2021年新I卷,5分
导数综合
较难
【2026考向预测】
高考对导数的考查相对稳定,考查内容、频率、题型、难度均变化不大.重点考查导数的计算、四则运算法则的应用和求切线方程为主.
三、知识点•逐点夯实
考点1.导数的概念
函数在处瞬时变化率是,我们称它为函数在处的导数,记作或.
知识点诠释:
①增量可以是正数,也可以是负,但是不可以等于0.的意义:与0之间距离要多近有
多近,即可以小于给定的任意小的正数;
②当时,在变化中都趋于0,但它们的比值却趋于一个确定的常数,即存在一个常数与
无限接近;
③导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率.如瞬时速度即是位移在这一时
刻的瞬间变化率,即.
考点2.基本初等函数的导数公式
基本初等函数
导函数
(为常数)
考点3.导数的运算法则
(1)函数和差求导法则:;
(2)函数积的求导法则:;
(3)函数商的求导法则:,则.
考点4.复合函数的导数
复合函数的导数和函数,的导数间关系为:
考点5.切线方程
1、在点的切线方程
切线方程的计算:函数在点处的切线方程为,抓住关键.
2、过点的切线方程
设切点为,则斜率,过切点的切线方程为:,
又因为切线方程过点,所以然后解出的值.(有几个值,就有几条切线)
注意:在做此类题目时要分清题目提供的点在曲线上还是在曲线外.
四、重点难点•分类突破
考点1 导数的运算
例1、(2025·湖北·一模)下列求导运算正确的是( )
A.(a为常数) B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】简单复合函数的导数、基本初等函数的导数公式
【分析】根据求导公式和简单复合函数的求导,依次计算即可判断选项.
【详解】A:因为a为常数,所以,故A错误;
B:,故B正确;
C:,故C错误;
D:,故D错误.
故选:B
例2、(2024·上海浦东新·三模)函数的导数为 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】导数的乘除法、基本初等函数的导数公式、导数的运算法则
【分析】利用复合函数的求导法则以及商的导数运算法可求得结果.
【详解】因为,
则.
故答案为:.
【变式训练1】、(24-25高三上·江苏镇江·开学考试)(多选题)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【难度】0.85
【知识点】导数的运算法则、简单复合函数的导数、基本初等函数的导数公式
【分析】利用初等函数的导数公式以及复合函数求导法则、导数的运算法则,可判断各选项的正误.
【详解】对于A选项,,A错误;
对于B选项,,B错误;
对于C选项,,C正确;
对于D选项,,D正确.
故选:CD.
【变式训练2】、(24-25高三上·福建·期中)已知函数,则 .
【答案】/
【难度】0.85
【知识点】基本初等函数的导数公式、导数的运算法则、导数的加减法、导数的乘除法
【分析】对函数求导,代入,求出,得到函数解析式,可求
【详解】函数,则,
则,
所以,则,
则.
故答案为:.
考点2 导数的几何意义
命题点1 求切线方程
例3.(2025·四川巴中·三模)已知函数,若函数在点处的切线方程为 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、基本初等函数的导数公式、导数的加减法
【分析】应用导数的几何意义求切线方程.
【详解】求导得,则,又,
所以切线方程为,整理得.
故答案为:
【变式训练3】、(2024·全国甲卷·高考真题)设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、导数的乘除法
【分析】借助导数的几何意义计算可得其在点处的切线方程,即可得其与坐标轴的交点坐标,即可得其面积.
【详解】,
则,
即该切线方程为,即,
令,则,令,则,
故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积.
故选:A.
命题点2 求参数的值
例4.(2025·河南许昌·三模)若直线与曲线相切,则的值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】已知切线(斜率)求参数、简单复合函数的导数
【分析】设切点为,根据导数的几何意义求得,再由切点在直线和曲线上有,即可求.
【详解】设直线与曲线的切点为,
对求导,得,直线的斜率为1,
导数的几何意义知,在切点处,即.
又切点既在直线上又在曲线上,
且,即.
将代入,得:,即.
故选:A
【变式训练4】、(2025·河南郑州·三模)若直线为曲线的一条切线,则的最小值为 .
【答案】-1
【难度】0.65
【知识点】已知切线(斜率)求参数、由导数求函数的最值(不含参)、用导数判断或证明已知函数的单调性
【分析】首先对函数求导,利用导数的几何意义求出,然后构造新函数,对其求导判断单调性和最小值,从而求出的最小值.
【详解】对函数求导得:.
因为直线为曲线的一条切线,
设切点为,令,即①.
又②,用①除以②得:.
所以.
所以,所以.
设,则求导得.
当时,,所以,此时在上单调递增;
当时,,所以,此时在上单调递减.
所以,所以的最小值为-1.
故答案为:-1.
考点3 两曲线的公切线
例5.(2025·辽宁·二模)若曲线与曲线存在公切线,则的取值范围是 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题、由导数求函数的最值(不含参)
【分析】设公切线分别与曲线,相切于点,,分别求切线方程,即可有,,得,令,,利用导数研究单调性,进而得即可求解.
【详解】由题意知,,
设公切线分别与曲线,相切于点,,则,,
所以公切线方程为,,
即,,所以,,
所以,
令,,,
所以,由,得,由,得,
所以在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以,且时,,时,,
所以.
故答案为:.
例6.(2025·河南南阳·三模)已知函数与存在公切线,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题、用导数判断或证明已知函数的单调性、由导数求函数的最值(不含参)
【分析】设出两切点,由导数的意义求出切线方程,转化为方程组有解问题,消去后构造函数,求导分析单调性可得最值.
【详解】设公切线与函数及函数的切点分别为,,且,,
故两切线方程为,,
即,,
与存在公切线,所以有解,消去后得:,
令,,
易得在上单调递增,且时,;时,,
故在区间上递减,在上递增.
所以,的最小值为,即的最小值为,即实数的最小值为.
故选:B.
【变式训练5】、(2025·四川绵阳·三模)在坐标平面中,已知过点恰能作曲线的2条切线,则由所有点构成的集合为 .
【答案】
【难度】0.4
【知识点】两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题
【分析】转化问题为方程有2个解,进而分,,,3种情况讨论求解即可.
【详解】由,,则,
设切点为,则,
则,
因为过点恰能作曲线的2条切线,
所以方程有2个解,
则函数,与函数有2个交点,
由,
当时,,,
因为,所以函数为偶函数,
当时,单调递增,
且时,,时,,
画出函数的大致图象,
此时满足函数,与函数有2个交点;
若,令,得或;令,得,
则函数在和上单调递增,在上单调递减,
且,画出函数的大致图象,
要使函数,与函数有2个交点,
则;
若,令,得;令,得或,
则函数在和上单调递减,在上单调递增,
且,画出函数的大致图象,
要使函数,与函数有2个交点,
则.
综上所述,所有点构成的集合为.
故答案为:.
【变式训练6】(2025·湖南长沙·模拟预测)若曲线与有公共的切线,则的最大值为( )
A.-2 B.2 C.-1 D.1
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题、由导数求函数的最值(不含参)
【分析】设直线与相切于求出切线方程,直线与相切于求出切线方程,让两条切线方程的斜率、截距相同可得.令,构造函数,利用导数求出最小值可得答案.
【详解】设直线与相切于,
则直线:,
直线与相切于,
则直线:,
因为曲线与有公共的切线,则两条切线方程的斜率、截距相同,
故,
则.
令,,
则在单调递增,且,
所以当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以,于是有,
即.
故选:D.
五、分层训练
1.(24-25高二下·青海西宁·月考)已知函数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】基本初等函数的导数公式、求某点处的导数值、导数的运算法则
【分析】求导即可得解.
【详解】由可得,
故,
故,
故选:A
2.(2023·全国甲卷·高考真题)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、导数的乘除法
【分析】先由切点设切线方程,再求函数的导数,把切点的横坐标代入导数得到切线的斜率,代入所设方程即可求解.
【详解】设曲线在点处的切线方程为,
因为,
所以,
所以
所以
所以曲线在点处的切线方程为.
故选:C
3.(24-25高二下·河北邢台·月考)(多选题)过点向曲线作切线,切线方程可能是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【难度】0.65
【知识点】求过一点的切线方程、导数的运算法则、基本初等函数的导数公式
【分析】设切点为,利用导数的几可意义,再结合题设条件得到,解得或,即可求解.
【详解】令,则,设切点为,
则切线方程为,
将点代入,整理得,
即,解得或,
当时,切线方程为;当时,切线方程为.
故答案为:AC.
4.(2025·内蒙古呼和浩特·模拟预测)已知函数,过点作曲线的切线,则此切线的方程为 .
【答案】或
【难度】0.85
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求过一点的切线方程
【分析】分点P为切点和点P不为切点两种情况讨论,结合导数的几何意义即可求解.
【详解】因为,
当点P为切点时,则切线的斜率为,
所以所求切线方程为,即;
当P点不为切点时,设切点坐标为,
切线的斜率为,
则切线方程为,
因为切线过点,且,
所以,
整理,得,解得或1(舍去),
则,
所以切点坐标为,切线的斜率为,
所以切线方程为,即,
所以所求切线的方程为或或.
故答案为:或.
5.(2025·新疆·模拟预测)曲线过点的切线方程为 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求过一点的切线方程
【分析】求导,根据点斜式求解直线方程,代入即可求解,进而可求解.
【详解】设切点为,则,
故切线方程为,
将代入可得,解得,
故切线方程为,即,
故答案为:
6.(2025·吉林长春·模拟预测)若函数在处的切线与直线平行,则实数 .
【答案】1
【难度】0.85
【知识点】已知切线(斜率)求参数、导数的运算法则
【分析】求导,根据平行得到,解得答案.
【详解】因为,所以,
依题意可得,即,解得.
故答案为:1.
7.(2025·湖南·三模)若直线(k为常数)是曲线和曲线的公切线,则实数a的值为( )
A. B. C.1 D.e
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题、导数的运算法则
【分析】解法一:先对求导得,设与直线切点为,写出切线方程,根据直线得到关于和的方程组,求出.
再对求导,设其与直线切点为,根据导数等于切线斜率以及切点在切线上列方程,求出.
解法二:设两条曲线的切点分别为,,分别根据切点在曲线上、在切线上以及切线斜率列出方程组,求解得到,,再同理求出,进而得到.
【详解】解法一:令,,则,
设直线与的切点为,
则切线方程为,即,
又因为,所以,解得,,所以切线方程为,
令,则,
设直线与的切点为,所以 ①,
又因为切点在直线上,所以,即 ②,
由①和②可得,所以,解得.
解法二:设切点分别为,,
.∴,.
同理.∴,∴,∴.
故选:B.
8.(2025·江西景德镇·模拟预测)已知函数,若曲线在点处的切线方程为,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】已知切线(斜率)求参数、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、导数的运算法则
【分析】先求出,接着由求出参数a得切点代入切线方程即可求解.
【详解】因为,
所以,
所以由题意得,
所以切点,所以.
故选:C
9.(2025·福建厦门·三模)已知曲线在点处的切线与曲线也相切,则 .
【答案】
【难度】0.94
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题
【分析】由导数的几何意义求得切线斜率,由切点求得切线方程,利用导数以及切线方程求得在另外一条曲线上的切点,建立方程,可得答案.
【详解】由,求导可得,切线斜率,切线方程为,
由,求导可得,令,解得,
将代入,可得,将代入,
可得,解得.
故答案为:.
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专题3.1 导数的概念及运算
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目录 1
一、5年高考•真题感悟 2
二、课程标准•考情分析 2
【课程标准】 2
【考情分析】 2
【2026考向预测】 3
三、知识点•逐点夯实 3
知识点1、导数的概念 3
知识点2、基本初等函数的导数公式 3
知识点3、导数的运算法则 3
知识点4、复合函数的导数 4
知识点5、切线方程 4
四、重点难点•分类突破 4
考点1 导数的计算 4
考点2 导数的几何意义 5
命题点1 求切线方程 5
命题点2 求参数的值 5
考点3 两曲线的公切线 6
五、必考题型•分层训练 7
A、基础保分 7
B、综合提升 7
一、5年高考•真题感悟
1.(2023·全国甲卷·高考真题)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
2.(2024·全国甲卷·高考真题)设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
3.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)(多选题)已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
4.(2025·全国一卷·高考真题)若直线是曲线的切线,则 .
5.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则 .
二、课程标准•考情分析
【课程标准】
(1)了解导数的概念、掌握基本初等函数的导数.
(2)通过函数图象,理解导数的几何意义.
(3)能够用导数公式和导数的运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数的导数.
【5年考情分析】
5年考情分析
考题示例
考点分析
难易程度(简单、一般、较难、很难)
2025年新I卷,5分
求切线方程
简单
2024年新I卷,5分
求切线方程
一般
2024年全国甲卷,5分
求切线方程与坐标轴围成的面积
一般
2023年全国甲卷,5分
求切线方程
一般
2021年新I卷,5分
导数综合
较难
【2026考向预测】
高考对导数的考查相对稳定,考查内容、频率、题型、难度均变化不大.重点考查导数的计算、四则运算法则的应用和求切线方程为主.
三、知识点•逐点夯实
考点1.导数的概念
函数在处瞬时变化率是,我们称它为函数在处的导数,记作 或 .
知识点诠释:
①增量可以是正数,也可以是负,但是不可以等于0.的意义:与0之间距离要多近有
多近,即可以小于给定的任意小的正数;
②当时,在变化中都趋于0,但它们的比值却趋于一个确定的常数,即存在一个常数与
无限接近;
③导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率.如瞬时速度即是位移在这一时
刻的瞬间变化率,即.
考点2.基本初等函数的导数公式
基本初等函数
导函数
(为常数)
考点3.导数的运算法则
(1)函数和差求导法则:;
(2)函数积的求导法则:;
(3)函数商的求导法则:,则.
考点4.复合函数的导数
复合函数的导数和函数,的导数间关系为 :
考点5.切线方程
1、在点的切线方程
切线方程的计算:函数在点处的切线方程为,抓住关键.
2、过点的切线方程
设切点为,则斜率,过切点的切线方程为: ,
又因为切线方程过点,所以然后解出的值.(有几个值,就有几条切线)
注意:在做此类题目时要分清题目提供的点在曲线上还是在曲线外.
四、重点难点•分类突破
考点1 导数的运算
例1、(2025·湖北·一模)下列求导运算正确的是( )
A.(a为常数) B.
C. D.
例2、(2024·上海浦东新·三模)函数的导数为 .
【变式训练1】、(24-25高三上·江苏镇江·开学考试)(多选题)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式训练2】、(24-25高三上·福建·期中)已知函数,则 .
考点2 导数的几何意义
命题点1 求切线方程
例3.(2025·四川巴中·三模)已知函数,若函数在点处的切线方程为 .
【变式训练3】、(2024·全国甲卷·高考真题)设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A.
B. C. D.
命题点2 求参数的值
例4.(2025·河南许昌·三模)若直线与曲线相切,则的值为( )
A.1 B. C.2 D.
【变式训练4】、(2025·河南郑州·三模)若直线为曲线的一条切线,则的最小值为 .
考点3 两曲线的公切线
例5.(2025·辽宁·二模)若曲线与曲线存在公切线,则的取值范围是 .
例6.(2025·河南南阳·三模)已知函数与存在公切线,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式训练5】、(2025·四川绵阳·三模)在坐标平面中,已知过点恰能作曲线的2条切线,则由所有点构成的集合为 .
【变式训练6】(2025·湖南长沙·模拟预测)若曲线与有公共的切线,则的最大值为( )
A.-2 B.2 C.-1 D.1
五、分层训练
1.(24-25高二下·青海西宁·月考)已知函数满足,则( )
A. B. C. D.
2.(2023·全国甲卷·高考真题)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·河北邢台·月考)(多选题)过点向曲线作切线,切线方程可能是( )
A. B. C. D.
4.(2025·内蒙古呼和浩特·模拟预测)已知函数,过点作曲线的切线,则此切线的方程为 .
5.(2025·新疆·模拟预测)曲线过点的切线方程为 .
6.(2025·吉林长春·模拟预测)若函数在处的切线与直线平行,则实数 .
7.(2025·湖南·三模)若直线(k为常数)是曲线和曲线的公切线,则实数a的值为( )
A. B. C.1 D.e
8.(2025·江西景德镇·模拟预测)已知函数,若曲线在点处的切线方程为,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
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