内容正文:
2026年高考数学一轮复习
专题8:导数的概念及其运算
知识点一 导数的概念
1、函数y=f(x)在x=x0处的导数
一般地,称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率=为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)==.
2、导数的几何意义
函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,y0)处的切线的斜率.相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).
3、函数f(x)的导函数
称函数f′(x)=为f(x)的导函数.
知识点二 导数的运算
1、基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=0
f(x)=xn(n∈Q*)
f′(x)=nxn-1
f(x)=sin x
f′(x)=cosx
f(x)=cos x
f′(x)=-sinx
f(x)=ax(a>0且a≠1)
f′(x)=axlna
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=logax(x>0,a>0且a≠1)
f′(x)=
f(x)=lnx (x>0)
f′(x)=
2、导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).
(3)′=(g(x)≠0).
一、求曲线“在”与“过”某点的切线
1、求曲线“在”某点处的切线方程步骤
第一步(求斜率):求出曲线在点处切线的斜率
第二步(写方程):用点斜式
第三步(变形式):将点斜式变成一般式。
2、求曲线“过”某点处的切线方程步骤
第一步:设切点为;
第二步:求出函数在点处的导数;
第三步:利用Q在曲线上和,解出及;
第四步:根据直线的点斜式方程,得切线方程为.
二、复合函数的导数
1、复合函数的概念
一般地,对于两个函数和,如果通过中间变量,可以表示成的函数,那么称这个函数为和的复合函数,记作.
2、复合函数的求导法则
一般地,复合函数的导数和函数,的导数间的关系为,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
规律:从内到外层层求导,乘法连接。
3、求复合函数导数的步骤
第一步分层:选择中间变量,写出构成它的内、外层函数;
第二步分别求导:分别求各层函数对相应变量的导数;
第三步相乘:把上述求导的结果相乘;
第四步变量回代:把中间变量代回。
4、求复合函数的导数注意以下几点:
(1)分解的函数通常为基本初等函数;
(2)求导时分清是对哪个变量求导;
(3)计算结果尽量简洁。
考点一 导数的定义及应用
【例1】设函数在处存在导数为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】.故选:B.
【变式1-1】已知函数,则的值为( )
A. B. C.10 D.20
【答案】D
【变式1-2】函数的图象如图所示,是函数的导函数,则下列数值排序正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由图知:,即.故选:A
考点二 求函数的导数
【例2】(多选题)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD【解析】对于A选项,,A错;对于B选项,,B对;
对于C选项,,C错;对于D选项,,D对.故选:BD.
【变式2-1】已知函数的导函数为,且满足,则( C )
A.1 B. C. D.4
【变式2-2】求下列各函数的导数:
(1); (2); (3)
(4); (5) (6); (7).
(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)
考点三 “在”曲线上一点的切线
【例3】曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C【解析】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
【变式3-1】函数在处的切线方程为 .
【答案】
【解析】因为,则,又,则,
所以函数在处的切线方程为,即.故答案为:
【变式3-2】曲线在点处的切线方程为 .
【答案】
【解析】因为,所以 ,则,又,
所以曲线在点处的切线方程为,
即.故答案为:.
考点四 “过”曲线上一点的切线
【例4】若曲线的一条切线经过点,则此切线的斜率为 .
【答案】或【解析】由题意,可设切点坐标为,由,得,
切线斜,由点斜式可得切线方程为,又切线过点,所以,整理得,解得=4或2,所以切线斜率k=或.
故答案为:或
【变式4】过点与曲线相切的直线方程为 .
【答案】【解析】设切点坐标为,,.
则切线方程为,因为在切线上,所以,即又,所以,令,,当时,,所以在上单调递增,
所以方程只有唯一解为.即切点坐标为,故所求切线方程为,即.故答案为:
考点五 根据切线求参数
【例5】若直线kx-y-k=0与曲线y=ex(e是自然对数的底数)相切,则实数k=________.
【答案】e2 【解析】、设切点A(x0,ex0),由(ex)′=ex,得切线方程为y-ex0=ex0(x-x0),即y=ex0x+(1-x0)ex0,所以解得
【变式5-1】已知函数f(x)=bx+lnx,其中b∈R.若过原点且斜率为k的直线与曲线y=f(x)相切,则k-b的值为________.
设直线方程为y=kx,切点为A(x0,y0),则有从而有bx0+lnx0=kx0=bx0+1,解得x0=e,所以k-b==.
【变式5-2】 若函数为奇函数,其图象的一条切线方程为,则b的值为 -3 .
【答案】.【解析】因为f(x)是奇函数,所以a=0,f(x)=x3+bx.设f(x)在点(x0,y0)处的切线为:,得,解得b=-3
考点六 与切线有关的最值问题
【例6】曲线上的点到直线的距离的最小值为
【答案】
【解析】的定义域为,求导得,令,解得,则,故切点坐标为,故曲线上的点到直线的距离的最小值即为切点到直线的距离,
即为.
【变式6】若点在曲线上运动,点在直线上运动,两点距离的最小值为
【答案】【解析】设与直线平行且与曲线相切于点时,
此时两点距离的最小值为点到直线的距离,
因为,所以,即得,
,
所以点到直线的距离为,
所以两点距离的最小值为.
1.曲线在处的切线方程为( )
A.4x-y+8=0 B.4x+y+8=0
C.3x-y+6=0 D.3x+y+6=0
【详解】解:因为,所以,所以.
又当时,,故切点坐标为,所以切线方程为.故选:B.
2.曲线在处的切线的倾斜角为,则( )
A.- B. C.1 D.-1
【详解】由题意,函数,可得,则,即曲线在处的切线的斜率为,即,因为,所以,所以.故选:A.
3.已知曲线y=aex+xln x在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则( D )
A.a=e,b=-1 B.a=e,b=1 C.a=e-1,b=1 D.a=e-1,b=-1
【解析】 (1)y′=aex+ln x+1,k=y′|x=1=ae+1,∴ 切线方程为y-ae=(ae+1)(x-1),即y=(ae+1)x-1.又∵ 切线方程为y=2x+b,∴ 即a=e-1,b=-1.故选D.
4.已知函数,,若经过点存在一条直线与图象和图象都相切,则( )
A.0 B. C.3 D.或3
【详解】因为,所以,则,所以所以函数在处的切线方程为,由得,由,解得或,
故选:D
5.若点P是曲线上任意一点,则点P到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【详解】设平行于直线且与曲线相切的切线对应切点为,
由,则,令,解得或(舍去),
故点P的坐标为,故点P到直线的最小值为:.故选:A.
6.在平面直角坐标系xOy中,已知曲线y=(m>0)在x=1处的切线为l,则点(2,-1) 到直线l的距离的最大值为________.
【答案】 解法1 由题意,切点坐标为,因为y′=-,所以切线l的斜率k=-,故切线l的方程为y-=-(x-1),即l:mx+4y-3m=0,则点(2,-1)到直线l的距离d====,又因为m>0,所以m+≥2=8(当且仅当m=4时取等号),则d≤,故点(2,-1)到直线l的距离的最大值为.解法2 由题意,切点坐标为,因为y′=-,所以切线l的斜率k=-,故切线l的方程为y-=-(x-1),则直线l:m(x-3)+4y=0恒过定点(3,0),故当直线l与两点(3,0),(2,-1)的连线垂直时,点(2,-1)到直线l的距离的最大,且为.
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2026年高考数学一轮复习
专题8:导数的概念及其运算
知识点一 导数的概念
1、函数y=f(x)在x=x0处的导数
一般地,称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率=为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)==.
2、导数的几何意义
函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,y0)处的切线的斜率.相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).
3、函数f(x)的导函数
称函数f′(x)=为f(x)的导函数.
知识点二 导数的运算
1、基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=0
f(x)=xn(n∈Q*)
f′(x)=nxn-1
f(x)=sin x
f′(x)=cosx
f(x)=cos x
f′(x)=-sinx
f(x)=ax(a>0且a≠1)
f′(x)=axlna
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=logax(x>0,a>0且a≠1)
f′(x)=
f(x)=lnx (x>0)
f′(x)=
2、导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).
(3)′=(g(x)≠0).
一、求曲线“在”与“过”某点的切线
1、求曲线“在”某点处的切线方程步骤
第一步(求斜率):求出曲线在点处切线的斜率
第二步(写方程):用点斜式
第三步(变形式):将点斜式变成一般式。
2、求曲线“过”某点处的切线方程步骤
第一步:设切点为;
第二步:求出函数在点处的导数;
第三步:利用Q在曲线上和,解出及;
第四步:根据直线的点斜式方程,得切线方程为.
二、复合函数的导数
1、复合函数的概念
一般地,对于两个函数和,如果通过中间变量,可以表示成的函数,那么称这个函数为和的复合函数,记作.
2、复合函数的求导法则
一般地,复合函数的导数和函数,的导数间的关系为,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
规律:从内到外层层求导,乘法连接。
3、求复合函数导数的步骤
第一步分层:选择中间变量,写出构成它的内、外层函数;
第二步分别求导:分别求各层函数对相应变量的导数;
第三步相乘:把上述求导的结果相乘;
第四步变量回代:把中间变量代回。
4、求复合函数的导数注意以下几点:
(1)分解的函数通常为基本初等函数;
(2)求导时分清是对哪个变量求导;
(3)计算结果尽量简洁。
考点一 导数的定义及应用
【例1】设函数在处存在导数为,则( )
A. B. C. D.
【变式1-1】已知函数,则的值为( )
A. B. C.10 D.20
【变式1-2】函数的图象如图所示,是函数的导函数,则下列数值排序正确的是( )
A. B.
C. D.
考点二 求函数的导数
【例2】(多选题)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-1】已知函数的导函数为,且满足,则( )
A.1 B. C. D.4
【变式2-2】求下列各函数的导数:
(1); (2); (3)
(4); (5) (6); (7).
考点三 “在”曲线上一点的切线
【例3】曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】函数在处的切线方程为 .
【变式3-2】曲线在点处的切线方程为 .
考点四 “过”曲线上一点的切线
【例4】若曲线的一条切线经过点,则此切线的斜率为 .
【变式4】过点与曲线相切的直线方程为 .
考点五 根据切线求参数
【例5】若直线kx-y-k=0与曲线y=ex(e是自然对数的底数)相切,则实数k=________.
【变式5-1】已知函数f(x)=bx+lnx,其中b∈R.若过原点且斜率为k的直线与曲线y=f(x)相切,则k-b的值为_______.
【变式5-2】 若函数为奇函数,其图象的一条切线方程为,则b的值为 .
考点六 与切线有关的最值问题
【例6】曲线上的点到直线的距离的最小值为
【变式6】若点在曲线上运动,点在直线上运动,两点距离的最小值为
1.曲线在处的切线方程为( )
A.4x-y+8=0 B.4x+y+8=0
C.3x-y+6=0 D.3x+y+6=0
2.曲线在处的切线的倾斜角为,则( )
A.- B. C.1 D.-1
3.已知曲线y=aex+xln x在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则( )
A.a=e,b=-1 B.a=e,b=1 C.a=e-1,b=1 D.a=e-1,b=-1
4.已知函数,,若经过点存在一条直线与图象和图象都相切,则( )
A.0 B. C.3 D.或3
5.若点P是曲线上任意一点,则点P到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
6.在平面直角坐标系xOy中,已知曲线y=(m>0)在x=1处的切线为,则点(2,-1) 到直线的距离的最大值为_______.
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