内容正文:
专题03导数高考专项复习
专题3.1 导数的基本概念和切线相关题型
3.1.1 导数的基本运算
知识点梳理
1.基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f(x)=ax(a>0且a≠1)
f(x)=ex(a>0且a≠1)
f(x)=logax(a>0,且a≠1)
注意:(1)中学阶段研究的函数都是连续可导函数,若无特殊说明,一般不涉及函数不可导的问题.(2)基本初等函数的导数公式不要求推导,直接使用即可.
2.导数的四则运算法则
(1)函数的和差的导数运算法则:.
拓展:.
(2)函数积的导数运算法则:.
拓展:①若c为常数,则.
②若a,b为常数,则.
(3)函数商的导数运算法则:.
拓展:若c为常数,.
3.简单复合函数的导数
(1)复合函数的定义:一般地,对于两个函数和,如果通过中间量,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函数和的复合函数,记作.
(2)复合函数的求导法则:一般地,对于由函数和复合而成的函数,它的导数与函数和的导数间的关系为.
典型例题
例1.求下列函数的导数:
(1)y=sin(2x+1);
(2);
(3)y=xln(x+1);
(4)y=sin22x+2x+1.
例2.已知函数,则( )
A. B.1 C. D.2
例3.已知函数的导函数为,且满足关系式,则的值为( )
A.-2 B. C. D.
例4.函数的导数为( )
A. B.
C. D.
随堂演练
1.求下列函数的导函数.
(1)f(x)=﹣2x3+4x2;
(2);
(3)f(x)=x+cosx,x∈(0,1);
(4)f(x)=﹣x2+3x﹣lnx;
(5)y=sinx;
(6).
2.已知函数f(x)=xsinx+cosx,则的值为( )
A. B.1 C.-1 D.0
3.已知函数f(x)的导数为,且满足,则的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.-12
4.设xlnx,若,则的值为( )
A. B. C.e D.
5.求下列函数的导数.
(1)y=(log3x)sinx
(2)y=xtanx﹣2lnx
3.1.2 切线-已知点为切点
知识点梳理
1.导数的几何意义:函数在x=x0处的导数f'(x0)就是曲线在点(x0,)处的切线的斜率k0,即.如果切线的倾斜角为,则tan=f'(x0).
2.由1可知,若函数在点(x0,)处的切线方程为:.
典型例题
例1.曲线y=ex+sin2x在点(0,1)处的切线方程为( )
A.3x+2y﹣2=0 B.2x﹣2y+1=0 C.3x﹣y+1=0 D.3x﹣2y+2=0
例2.曲线在点(1,-1)处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
例3.设.
(1)求函数y=f(x)的定义域;
(2)当a=1时,求函数y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程.
例4.已知函数f(x)=(a)ln(1+x).
则当a=﹣1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程.
随堂演练
1.已知函数f(x)的定义域为R,f(x+1)是偶函数,当时,f(x)=ln(1﹣2x),则曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为( )
A. B. C.2 D.﹣2
2.已知函数,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为 .
3.已知函数f(x)=lnx﹣ax+x2,若a=﹣1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线
方程为 .
4.已知曲线在点(1,f(1))处的切线的倾斜角为,则a的值为 .
5.已知函数f(x)=(x+1)lnx﹣ax+2,当a=1时,则f(x)在(1,f(1))处的切线方
程为 .
6.已知函数,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为 .
7.若曲线y=ex+x在点(0,1)处的切线也是曲线y=ln(x+1)+a的切线,则a= .
8.已知函数f(x)=ex﹣a(x﹣1),若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线l在x
轴上的截距为2,则a的值为 .
3.1.3 切线-已知点为曲线外一点
知识点梳理
已知函数的切线过了点A(m,n),且点A不在图像上,则可先设切点坐标为,则斜率,则切线方程为,然后将点A(m,n)代入得,由此解出的值.
典型例题
例1.已知函数f(x)=x3+a,点A(0,0)在曲线y=f(x)上,则曲线y=f(x)过点E(2,0)的切线方程为 .
例2.已知曲线f(x)=x3,则过点(﹣1,﹣1)且与曲线f(x)相切的直线方程为 .
例3.已知函数f(x)=x3﹣ax2+b(a,b∈R)的图象过点(2,4),且f'(1)=1.
(1)求a,b的值;
(2)求曲线y=f(x)过点(0,﹣1)的切线方程.
随堂演练
1.已知函数f(x)=x3﹣3x2+1在x=0时取得极大值1,则过点(0,2)与曲线y=f(x)相切的直线方程为 .
2.已知函数f(x)=x3-6x2+9x-7,直线l过点(0,1)且与曲线y=f(x)相切,则直线l的斜率为( )
A.24 B.24或-3 C.45 D.0或45
3.若曲线在点处的切线过原点O(0,0),则 .
4.已知直线l为曲线过点的切线. 则直线l的方程为 .
5.已知点A在曲线上,且该曲线在点A处的切线经过点(-e,-1)(e为自然对数的底数),则点A的坐标是 ,切线方程为 .
6.过点(0,-2)作曲线的切线,则切线方程为 .
7.已知函数,过原点作曲线y=f(x)的切线l,则切线l的斜
率为 .
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专题03导数高考专项复习
专题3.1 导数的基本概念和切线相关题型
3.1.1 导数的基本运算
知识点梳理
1.基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f(x)=ax(a>0且a≠1)
f(x)=ex(a>0且a≠1)
f(x)=logax(a>0,且a≠1)
注意:(1)中学阶段研究的函数都是连续可导函数,若无特殊说明,一般不涉及函数不可导的问题.(2)基本初等函数的导数公式不要求推导,直接使用即可.
2.导数的四则运算法则
(1)函数的和差的导数运算法则:.
拓展:.
(2)函数积的导数运算法则:.
拓展:①若c为常数,则.
②若a,b为常数,则.
(3)函数商的导数运算法则:.
拓展:若c为常数,.
3.简单复合函数的导数
(1)复合函数的定义:一般地,对于两个函数和,如果通过中间量,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函数和的复合函数,记作.
(2)复合函数的求导法则:一般地,对于由函数和复合而成的函数,它的导数与函数和的导数间的关系为.
典型例题
例1.求下列函数的导数:
(1)y=sin(2x+1);
(2);
(3)y=xln(x+1);
(4)y=sin22x+2x+1.
解:(1);
(2);
(3)根据题意,y=xln(x+1),
其导数;
(4)根据题意,y=sin2(2x)+2x+1,
其导数y′=4sin(2x)•cos(2x)+2xln2=2sin(4x)+2xln2.
例2.已知函数,则( )
A. B.1 C. D.2
解:因为函数,所以f′(x),所以f′(1),
所以f′(1).
故选:C.
例3.已知函数的导函数为,且满足关系式,则的值为( )
A.-2 B. C. D.
解:∵,令x=2得,,
故选D.
例4.函数的导数为( )
A. B.
C. D.
解:.
随堂演练
1.求下列函数的导函数.
(1)f(x)=﹣2x3+4x2;
(2);
(3)f(x)=x+cosx,x∈(0,1);
(4)f(x)=﹣x2+3x﹣lnx;
(5)y=sinx;
(6).
解:(1)f(x)=﹣2x3+4x2,所以f′(x)=﹣6x2+8x.
(2),所以f′(x)=x2﹣2x+a.
(3)f(x)=x+cosx,x∈(0,1),所以f′(x)=﹣sinx+1,x∈(0,1).
(4)f(x)=﹣x2+3x﹣lnx,所以.
(5)y=sinx,所以y′=cosx.
(6),所以.
2.已知函数f(x)=xsinx+cosx,则的值为( )
A. B.1 C.-1 D.0
解:,则,故选:D.
3.已知函数f(x)的导数为,且满足,则的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.-12
解:∵,
∴ ,∴,
所以,∴.
4.设xlnx,若,则的值为( )
A. B. C.e D.
解:,∴,即,解得:.故答案选:C.
5.求下列函数的导数.
(1)y=(log3x)sinx
(2)y=xtanx﹣2lnx
解:(1).
(2)因为(tanx)′,所以.
3.1.2 切线-已知点为切点
知识点梳理
1.导数的几何意义:函数在x=x0处的导数f'(x0)就是曲线在点(x0,)处的切线的斜率k0,即.如果切线的倾斜角为,则tan=f'(x0).
2.由1可知,若函数在点(x0,)处的切线方程为:.
典型例题
例1.曲线y=ex+sin2x在点(0,1)处的切线方程为( )
A.3x+2y﹣2=0 B.2x﹣2y+1=0 C.3x﹣y+1=0 D.3x﹣2y+2=0
解:因为y′=ex+2cos2x,
所以y=ex+sin2x在点(0,1)处的切线斜率为,
所以切线方程为y﹣1=3×(x﹣0),即3x﹣y+1=0.
故选:C.
例2.曲线在点(1,-1)处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
解:,在点(1,-1)处的切线的斜率,所以由点斜式可得直线方程为,即.
故选:A.
例3.设.
(1)求函数y=f(x)的定义域;
(2)当a=1时,求函数y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程.
解:(1)根据题意可得f(x)的定义域为(0,+∞);
(2)当a=1时,f(x)=lnx﹣x﹣1,所以,
所以f(1)=﹣2,f'(1)=0,
所以f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y+2=0.
例4.已知函数f(x)=(a)ln(1+x).
则当a=﹣1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程.
解:(1)a=﹣1时,f(1)=0,
f′(x)ln(x+1)+(1)(),f′(1)=﹣ln2,
∴曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=﹣ln2(x﹣1).
随堂演练
1.已知函数f(x)的定义域为R,f(x+1)是偶函数,当时,f(x)=ln(1﹣2x),则曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为( )
A. B. C.2 D.﹣2
解:根据题意,函数f(x)的定义域为R,f(x+1)是偶函数,则f(1+x)=f(1﹣x),
两边同时求导可得:f′(1+x)=﹣f′(1﹣x),
当时,f(x)=ln(1﹣2x),求导可得f′(x),则有f(0)=﹣2,
又由f′(1+x)=﹣f′(1﹣x),令x=1可得:f′(2)=﹣f′(0)=2,
则曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为2.故选:C.
2.已知函数,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为 .
解:由于f(1)=0,则切点坐标为(1,0),因为,所以切线斜率为,
故切线方程为,即
3.已知函数f(x)=lnx﹣ax+x2,若a=﹣1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线
方程为 .
解:a=﹣1时,f(x)=lnx+x+x2,,则f′(1)=4,f(1)=2,
所求切线方程为y=4(x﹣1)+2,整理得y=4x﹣2.
4.已知曲线在点(1,f(1))处的切线的倾斜角为,则a的值为 1.
解:函数的导数,
可得曲线f(x)在x=1处的切线的斜率为1,
而曲线f(x)在x=1处的倾斜角为,可得1tan,解得a=1.
故答案为:1.
5.已知函数f(x)=(x+1)lnx﹣ax+2,当a=1时,则f(x)在(1,f(1))处的切线方
程为 .
解:当a=1时,f(x)=(x+1)lnx﹣x+2(x>0),,则f′(1)=1,f(1)=1,所以f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y﹣1=1×(x﹣1),即y=x.
6.已知函数,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为 .
解:,则f′(1)=1,又f(1)=0,
所以曲线在点(1,f(1))处的切线方程为y=x﹣1;
故答案为:y=x﹣1.
7.若曲线y=ex+x在点(0,1)处的切线也是曲线y=ln(x+1)+a的切线,则a= .
解:曲线y=ex+x,可得y′=ex+1,
在点(0,1)处切线的斜率为:e0+1=2,
切线方程为:y﹣1=2x,即y=2x+1.
曲线y=ex+x在点(0,1)处的切线也是曲线y=ln(x+1)+a的切线,
设y=ln(x+1)+a的切点的横坐标为x,可得切线的斜率为:2,可得x,
x代入y=2x+1,可得切点坐标为:(,0),
切点在曲线y=ln(x+1)+a上,所以0=ln(1)+a,解得a=ln2.
故答案为:ln2.
8.已知函数f(x)=ex﹣a(x﹣1),若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线l在x
轴上的截距为2,则a的值为 .
解:已知函数f(x)=ex﹣a(x﹣1),曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线l在x轴上的截距为2,
因为f(1)=e,则点P(1,e).因为f′(x)=ex﹣a,则f′(1)=e﹣a.
据题意,切线l经过点A(2,0),则f′(1)=kPA,
即,所以a=2e.
3.1.3 切线-已知点为曲线外一点
知识点梳理
已知函数的切线过了点A(m,n),且点A不在图像上,则可先设切点坐标为,则斜率,则切线方程为,然后将点A(m,n)代入得,由此解出的值.
典型例题
例1.已知函数f(x)=x3+a,点A(0,0)在曲线y=f(x)上,则曲线y=f(x)过点E(2,0)的切线方程为 .
解:令所求切线在曲线y=f(x)上的切点为(m,m3),则f′(m)=3m2,
所以切线方程为y﹣m3=3m2(x﹣m)⇒3m2x﹣y﹣2m3=0,
又E(2,0)在切线上,故6m2﹣2m3=0⇒m=0或m=3,
所以切线方程为y=0或27x﹣y﹣54=0.
例2.已知曲线f(x)=x3,则过点(﹣1,﹣1)且与曲线f(x)相切的直线方程为 .
解:设切点坐标为,
则切线方程为,又其过点(﹣1,﹣1),
所以,
即,所以x0=﹣1或,
故过点(﹣1,﹣1)且与曲线f(x)相切的直线有两条,
其方程分别是y+1=3(x+1)和,即3x﹣y+2=0和3x﹣4y﹣1=0.
例3.已知函数f(x)=x3﹣ax2+b(a,b∈R)的图象过点(2,4),且f'(1)=1.
(1)求a,b的值;
(2)求曲线y=f(x)过点(0,﹣1)的切线方程.
解:(1)由f(x)=x3﹣ax2+b,得f′(x)=3x2﹣2ax,
则,解得a=1,b=0;
(2)由(1)得,f(x)=x3﹣x2,则f′(x)=3x2﹣2x,
设切点坐标为(),
则函数在切点处的切线方程为y,
把点(0,﹣1)代入,可得,
整理得:,解得x0=1.
∴曲线y=f(x)过点(0,﹣1)的切线方程为y=x﹣1.
随堂演练
1.已知函数f(x)=x3﹣3x2+1在x=0时取得极大值1,则过点(0,2)与曲线y=f(x)相切的直线方程为 .
解:f(x)=x3﹣3x2+1,f′(x)=3x2﹣6x,
设切点坐标为,切线斜率,
则切线方程为,
把点(0,2)代入,
得,
整理得,解得x0=1或.
所以切线方程为y+1=﹣3(x﹣1)或,即3x+y﹣2=0或15x﹣4y+8=0.
2.已知函数f(x)=x3-6x2+9x-7,直线l过点(0,1)且与曲线y=f(x)相切,则直线l的斜率为( )
A.24 B.24或-3 C.45 D.0或45
解:由,得,
设直线与曲线相切的切点为 ,则在处的切线斜率为 ,
所以切线方程为,
将点的坐标代入并整理,得,
即,解得或,所以直线的斜率为24或-3.
故选:.
3.若曲线在点处的切线过原点O(0,0),则 .
解:因为,所以,
所以在点处的切线方程为.
又切线过原点,则,所以.故答案为:.
4.已知直线l为曲线过点的切线. 则直线l的方程为 .
解:对求导,得:.切线斜率:.
由点斜式方程,得:,化简得.
故答案为:.
5.已知点A在曲线上,且该曲线在点A处的切线经过点(-e,-1)(e为自然对数的底数),则点A的坐标是 ,切线方程为 .
解: 设, 由, 得,,
则该曲线在点处的切线方程为,∴切线经过点,
,即, 则.
∴ 点的坐标是,此时切线方程为,即.故答案为: .
6.过点(0,-2)作曲线的切线,则切线方程为 .
解:由题意知,点 不在曲线 上,设切点坐标为 ,
切线的斜率为 , 则切线方程为 ,
即 . 又点 在切线上,所以 ,
解得 , 所以切线方程为.故答案为:.
7.已知函数,过原点作曲线y=f(x)的切线l,则切线l的斜
率为 .
解:根据题意得 ,设切点坐标为,则 ,
所以切线 的方程为 ,
将点 代入, 可得 ,整理得:,故 , 解得
故 ,即切线 的斜率为 .
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