内容正文:
苏教版2019选择性必修第一册•高二
第五章 导数及其应用
5.2.1 基本初等函数的导数
5.2 导数的运算
学 习 目 标
1
2
3
能根据定义求函数y=C,y=x,y=x2, 的导数.
能利用给出的基本初等函数的导数公式求简单函数的导数.
利用导数公式求曲线的切线方程.
在上一节中,我们用割线逼近切线的方法引入了导数的概念,即函数在某一点处的瞬时变化率. 那么,
● 如何求基本初等函数的导数呢?
● 导数的运算法则有哪些?
根据导数的概念,求函数导数的过程可以用下面的流程图来表示.
新知探究
问题1 如何求f(x)=kx+b(k,b为常数)的导数?
∴
问题2 如何求f(x)=x2的导数?
新知探究
故 f′(x)=3x2.
问题3 如何求f(x)=x3的导数?
问题4 如何求f(x)= 的导数?
=
新知探究
=
问题5 如何求f(x)=的导数?
以上求导公式可以归纳如下:
(1) (kx+b)=k (k,b为常数); (2) C′=0 (C为常数);
(3) (x)′=1; (4) (x2)′=2x; (5) (x3)′=3x2;
(6)()′= (7) ()′=
新知归纳
由上面的求导公式 (3)~(6),你能发现什么规律?
为方便叙述,我们把函数 y=xa (a为常数),y=ax (a>0,a≠1),y=logx (a>0,a≠1),y=sinx,y=cosx 等称为基本初等函数.
对于基本初等函数,有下面的求导公式:
(8) (xα)′=αxα-1 (α 为常数); (9) (ax)′ =ax lna (a>0,且 a≠1);
(10) (ex)′=ex ;
新知归纳
求下列函数的导数:
(1)y=3-x; (2)y=; (3)y=2sin cos ; (4)y=1-2sin2.
典例分析
方法技巧
解题的关键:要把函数先化为基本初等函数形式,然后运用公式求其导数.
解:(1)∵y=3-x=,∴y'==ln =-ln 3.
(2)∵y==,∴y'=()'=.
(3)∵y=2sin cos =sin x,∴y'=(sin x)'=cos x.
(4)∵y=1-2sin2=cos x,∴y'=(cos x)'=-sin x.
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1. 对于函数 f(x) 来说,f′(1),f′(2)与 f′(x) 有什么区别与联系?
解:f′(1),f′(2) 是导函数 f′(x) 在 x=1,x=2 处的导数值;
而 f′(x) 是函数 f(x) 的导函数.
2.求下列函数的导数:
(1); (2); (3); (4).
解:(1)由,得,所以 (2)由,得,所以
(3)由,得, (4)由,得
教材P188 练习
3.求曲线在点处的切线的方程.
解:由可得,则当时,导数
所以曲线在点处的切线的斜率为:
所以曲线在点处的切线方程为,即
教材P188 练习
4.设b为实数,若直线为函数图象的切线,求b的值及切点坐标.
解:设切点坐标为 ,
由函数的导数为,由直线得到斜率为,
得到 ,解得,
把代入中解得,把代入中解得,
所以切点坐标是或,
当切点坐标是,代入直线的方程,得:;
当切点坐标是,代入直线的方程,得:.
教材P188 练习
5.设b为实数,直线能作为下列函数图象的切线吗?若能,求出切点坐标;若不能,简述理由.
(1); (2); (3); (4).
解:(1)因为,所以无解,所以直线不能作为函数图象的切线;
(2)因为,所以,令,解得,此时,
所以切点坐标为,所以直线能作为函数图象的切线;
(3)因为,所以,令,解得 ,此时,
所以切点坐标为或,所以直线能作为函数图象的切线;
(4)因为,所以,令,解得 ,此时,
所以切点坐标为,所以直线能作为函数图象的切线;
教材P188 练习
6. 已知函数 f(x)=x3,求 (f(-2))′ 以及 f′(-2).
解:∵,∴,∴,∴=0.
7.设b为实数,若直线是曲线的一条切线,求b的值.
解:设切点坐标为,由函数,可得,所以,
因为直线是曲线的一条切线,
可得,解得,所以,即切点
将点代入直线,可得,解得.
教材P189 练习
1.对任意的,有,,则函数 的解析式为( )
B
A. B. C. D.
解析 由知中含有项,然后将代入选项中验证可得 .故选B.
求函数的导函数
题型一
题型探究
2.(多选)下列选项正确的是( )
ABC
A., B.,
C., D.,
解析 对于A,,则 ,故A正确;对于B,,则 ,故B正确;
对于C,,则 ,故C正确;对于D,,则 ,故D错误.故选 .
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3.求下列函数的导数.
(1) ;
【解】 .
(2) ;
[解] .
(3) ;
[解] , .
(4) .
[解] ,
.
求函数的导函数
题型一
题型探究
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4.[江苏南通多校2025期中联考]若直线与曲线相切,则实数 的值为( )
D
A. B. C. D.
切线问题
题型二
题型探究
解析 由得,设切点坐标为,则切线的斜率 ,
曲线的切线方程为 .
由题意得,切线过点,故,解得 ,所以 .故选D.
5.已知曲线在点 处的切线与圆相切,则圆 的半径为( )
C
A. B.1 C. D.
解析 由,得 ,所以曲线在点处的切线的斜率,
所以切线方程为 .因为直线与圆相切,
所以圆的半径 .故选C.
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6.一条直线与函数和的图象分别相切于点 和点,则
的值为____.
解析 设函数,,则, .
的图象在点处的切线方程为,即 .
的图象在点处的切线方程为,即 .
易知 可得,化简得 .
所以 .
切线问题
题型二
题型探究
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7.(多选)已知函数及其导函数,若存在 ,使得,则称是 的一个
“巧值点”.下列选项中有“巧值点”的函数是( )
AB
A. B. C. D.
导数的综合应用
题型三
题型探究
解析 对A:,则,令,则,故 有“巧值点”;
对B:,则,因为恒成立,所以任意的,都是 的
“巧值点”;
对C:,则,令,整理得 ,方程无解,
故 没有“巧值点”;
对D:的定义域为,则,而,显然
无解,故 没有“巧值点”.
故选 .
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8.求证:曲线 上任意一点处的切线与坐标轴围成的三角形面积为常数.
【证明】由,得,所以 .
在曲线上任取一点 ,则过点的切线的斜率 ,
切线方程为 ,即 .
设该切线与轴、轴分别相交于,两点,则, .
.
所以曲线 上任意一点处的切线与坐标轴围成的三角形面积为常数.
导数的综合应用
题型三
题型探究
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课堂小结
1.知识清单:
(1)基本初等函数的导数.
(2)利用导数公式求函数的导数.
(3)利用导数公式求曲线的切线方程.
2.方法归纳:方程思想、待定系数法.
3.常见误区:不化简成基本初等函数.
感谢聆听!
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