内容正文:
专题5.2 导数的运算
【知识梳理】 1
【考点1:基本初等函数的导数】 2
【考点2:导数的四则运算】 3
【考点3:复合函数的求导】 4
【考点4:求曲线的切线方程(斜率)】 5
【考点5:已知切线(斜率)求参数】 6
【考点6:函数图象的判断及应用】 6
【考点7:导数运算的新定义问题】 8
【知识梳理】
1.基本初等函数的导数公式
函数
导数
(c为常数)
2.导数的运算法则
符号表达
文字叙述
两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差)
两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘第二个函数,加上第一个函数乘第二个函数的导数
两个函数的商的导数,等于分子的导数乘分母,减去分子乘分母的导数,再除以分母的平方
3.复合函数的导数
(1)复合函数的定义
一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函
数y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记作y=f(g(x)).
(2)复合函数的求导法则
复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)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.
4.导数的运算的方法技巧
(1)求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导.
(2)抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解.
(3)复合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元.
5. 在曲线上一点的切线方程—解题秘籍:
①求出切点的坐标
②求出函数在点处的导数
③得切线方程.
6. 过一点的切线方程—解题秘籍:
设切点为,则斜率,过切点的切线方程为:,∵过点,∴然后解出的值,有几个值,就有几条切线.
【考点1:基本初等函数的导数】
1.(24-25高二下·福建厦门·月考)已知函数,则 .
2.(24-25高二下·上海·月考)已知函数,则 .
3.(24-25高二下·福建宁德·期末)已知函数,若趋近于0时,则趋近于( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二上·湖南长沙·月考)下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(多选)(24-25高二下·福建漳州·期末)下列选项正确的是( )
A.,则
B.,则
C.,则
D.,则
【考点2:导数的四则运算】
1.(25-26高三上·贵州·月考)若函数,则( )
A. B. C. D.
2.(多选)(25-26高二上·江苏连云港·月考)下列式子求导正确的有( )
A.
B.
C.
D.
3.(多选)(25-26高二上·江苏盐城·期中)下列选项中的式子求导正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(25-26高二·全国·假期作业)利用导数定义求下列各函数的导数:
(1);
(2);
(3)
5.(24-25高二下·福建泉州·月考)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
【考点3:复合函数的求导】
1.(25-26高二上·江苏南通·月考)已知函数,则 .
2.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列求导结果正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高二上·江苏·期末)下列求导运算不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(多选)(25-26高二上·安徽·月考)下列计算正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
5.(25-26高二上·重庆·月考)求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4);
【考点4:求曲线的切线方程(斜率)】
1.(25-26高三上·天津滨海新·期中)曲线在处的切线方程为 .
2.(24-25高二下·上海·期中)函数,则函数在点处的切线方程为 .
3.(2026·四川·模拟预测)函数的图象在点处的切线方程为 .
4.(2025·广东佛山·一模)曲线在点处的切线方程为 .
5.(2026高三·全国·专题练习)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.1 C. D.
【考点5:已知切线(斜率)求参数】
1.(25-26高二上·云南昭通·月考)已知直线是曲线的切线,则切点的横坐标为( )
A. B.1 C. D.2
2.(25-26高三上·重庆·月考)已知直线与函数的图象相切,则实数( )
A.4 B.3 C.2 D.-5
3.(25-26高二上·重庆沙坪坝·期中)已知曲线在点处的切线与直线垂直,则的值为( )
A.3 B. C. D.
4.(2025·福建厦门·三模)已知曲线在点处的切线与曲线相切,则 .
5.(25-26高三上·福建厦门·月考)若直线是函数的一条切线,则的最小值为 .
【考点6:函数图象的判断及应用】
1.(25-26高二上·宁夏石嘴山·月考)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高三·河南信阳·月考)函数的导函数在上的图象大致是
A. B.
C. D.
3.(25-26高三上·河南新乡·开学考试)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
4.(2025·安徽芜湖·一模)函数在的图像大致是( )
A. B.
C. D.
5.(2025·福建泉州·一模)函数的部分图象大致为
A. B.
C. D.
【考点7:导数运算的新定义问题】
1.(25-26高二上·全国·单元测试)探索新定义 定义:设二元函数在点的附近有定义,当固定在而在处有改变量时,相应的二元函数有改变量,如果存在,那么称此极限为二元函数在点处对的偏导数,记作.若在区域内每一个点处对的偏导数都存在,那么这个偏导数就是一个关于x,y的二元函数,它就被称为二元函数对自变量的偏导函数,记作.已知,则 .
2.(25-26高二下·内蒙古包头·月考)在微积分中“以直代曲”是最基本、最朴素的思想方法,中国古代科学家刘徽创立的“割圆术”,用圆的外切正n边形和内接正n边形“内外夹逼”的办法求出了圆周率的精度较高的近似值,事实上就是用“以直代曲”的思想方法进行近似计算的,它是我国最优秀的传统科学文化之一.借用“以直代曲”的方法,在切点附近可以用函数图象的切线代替在切点附近的曲线来“近似计算”.若函数,则曲线在点处的切线方程为 ,用此结论“近似计算”的值为 (结果用分数表示).
3.(25-26高三上·湖北·月考)衡量曲线弯曲程度的重要指标是曲率,曲线的曲率定义如下:若是的导函数,是的导函数,则曲线在点处的曲率.已知,则曲线在点处的曲率为( )
A.0 B. C. D.
4.(2026高二·全国·专题练习)定义在区间上的函数,其图象是连续不断的,若,使得,则称为函数在区间上的“中值点”.给出下列函数:①;②;③;④,在区间上至少存在两个“中值点”的函数是( )
A.①④ B.①③ C.②④ D.②③
5.(2025高三·全国·专题练习)英国数学家牛顿在17世纪给出了一种求方程近似解的方法——牛顿迭代法.如图所示,设是的根,选取作为初始近似值,过点作曲线的切线与轴的交点的横坐标,称是的一次近似值;过点作曲线的切线,则该切线与轴的交点的横坐标为,称是的二次近似值.重复以上过程,得到的近似值序列,其中,称是的次近似值,这种求方程近似解的方法称为牛顿迭代法.若使用该方法求方程的近似解,则下列说法不正确的是( )
A.若取初始近似值为1,则该方程的二次近似解为
B.若取初始近似值为2,则该方程的二次近似解为
C.
D.
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专题5.2 导数的运算
【知识梳理】 1
【考点1:基本初等函数的导数】 2
【考点2:导数的四则运算】 4
【考点3:复合函数的求导】 7
【考点4:求曲线的切线方程(斜率)】 9
【考点5:已知切线(斜率)求参数】 11
【考点6:函数图象的判断及应用】 13
【考点7:导数运算的新定义问题】 16
【知识梳理】
1.基本初等函数的导数公式
函数
导数
(c为常数)
2.导数的运算法则
符号表达
文字叙述
两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差)
两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘第二个函数,加上第一个函数乘第二个函数的导数
两个函数的商的导数,等于分子的导数乘分母,减去分子乘分母的导数,再除以分母的平方
3.复合函数的导数
(1)复合函数的定义
一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函
数y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记作y=f(g(x)).
(2)复合函数的求导法则
复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)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.
4.导数的运算的方法技巧
(1)求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导.
(2)抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解.
(3)复合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元.
5. 在曲线上一点的切线方程—解题秘籍:
①求出切点的坐标
②求出函数在点处的导数
③得切线方程.
6. 过一点的切线方程—解题秘籍:
设切点为,则斜率,过切点的切线方程为:,∵过点,∴然后解出的值,有几个值,就有几条切线.
【考点1:基本初等函数的导数】
1.(24-25高二下·福建厦门·月考)已知函数,则 .
【答案】
【分析】先求得,即可求得.
【详解】由得,,
.
故答案为:.
2.(24-25高二下·上海·月考)已知函数,则 .
【答案】
【分析】借助导数公式与导数定义计算即可得.
【详解】,则.
故答案为:.
3.(24-25高二下·福建宁德·期末)已知函数,若趋近于0时,则趋近于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据导数定义可得答案.
【详解】由题意,则,所以
可得.
故选:A.
4.(25-26高二上·湖南长沙·月考)下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由导数的计算公式逐一判断即可.
【详解】对于A,因为,故A错误;
对于B,因为,故B错误;
对于C,因为,故C正确;
对于D,因为,故D错误.
故选:C.
5.(多选)(24-25高二下·福建漳州·期末)下列选项正确的是( )
A.,则
B.,则
C.,则
D.,则
【答案】AB
【分析】利用基本初等函数求导公示表可直接判断ABC,易知,求得其导函数直接代入计算即可知D错误.
【详解】对于A,由,得,A正确;
对于B,由,得,B正确.
对于C,由,得,C错误;
对于D,由可知,则,D错误
故选:AB
【考点2:导数的四则运算】
1.(25-26高三上·贵州·月考)若函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据导数的运算法则求导函数,从而得所求.
【详解】因为,
所以,故.
故选:B.
2.(多选)(25-26高二上·江苏连云港·月考)下列式子求导正确的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【分析】根据基本函数导数公式及运算法则判断即可.
【详解】对于A,,故A错误,
对于B,,故B正确,
对于C,,故C正确,
对于D,,故D错误.
故选:BC.
3.(多选)(25-26高二上·江苏盐城·期中)下列选项中的式子求导正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【分析】分别利用求导公式和运算法则逐一计算四个选项,即可得正确选项.
【详解】选项A∶,故选项A错误;
选项B∶,故选项B正确;
选项C∶,故选项C正确;
选项D∶,故选项D正确.
故选:BCD
4.(25-26高二·全国·假期作业)利用导数定义求下列各函数的导数:
(1);
(2);
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】由导数定义直接运算即可.
【详解】(1)由题意.
(2)由题意.
(3)由题意.
5.(24-25高二下·福建泉州·月考)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用基本初等函数的导数公式和导数的运算法则求解即可;
(2)利用基本初等函数的导数公式和导数的运算法则求解即可;
(3)利用基本初等函数的导数公式和导数的运算法则求解即可.
【详解】(1)
(2)
(3)
【考点3:复合函数的求导】
1.(25-26高二上·江苏南通·月考)已知函数,则 .
【答案】
【分析】先利用导数的运算法则求得,再代入计算求解.
【详解】因为,
所以,
所以,
故答案为:
2.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列求导结果正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据导数的运算法则求导即可.
【详解】因为,
,
,
.
故ABC错误,D正确.
故选:D
3.(25-26高二上·江苏·期末)下列求导运算不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】应用导数的运算法则及复合函数的导数求法判断各项的正误.
【详解】A:,正确;
B:,正确;
C:,错误;
D:,正确;
故选:C.
4.(多选)(25-26高二上·安徽·月考)下列计算正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】AC
【分析】根据求导运算规则逐项计算即可判断各选项.
【详解】,则,故A正确;
,则,故错误;
,则,故C正确;
,则,故D错误.
故选:AC
5.(25-26高二上·重庆·月考)求下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4);
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】根据题意,结合导数的运算法则及复合函数求导发法则,计算即可求解.
【详解】(1)解:由函数,根据导数的四则运算法则,可得;
(2)解:由函数,根据导数的四则运算法则,可得;
(3)解:由,根据导数的四则运算法则,
可得.
(4)解:由函数,根据导数的四则运算法则,
可得
【考点4:求曲线的切线方程(斜率)】
1.(25-26高三上·天津滨海新·期中)曲线在处的切线方程为 .
【答案】
【分析】由导数运算法则可求导数,再利用导数求出斜率,由点斜式可得切线方程.
【详解】设,
则;
所以,且,
即直线斜率,过点,
故曲线在处的切线方程为,
即,
故答案为:.
2.(24-25高二下·上海·期中)函数,则函数在点处的切线方程为 .
【答案】
【分析】根据题意,求出函数的导数以及的值,由函数导数的几何意义可得切线方程.
【详解】根据题意,,
则,
又因为,
所以由点斜式方程得,
化解得.
故答案为:.
3.(2026·四川·模拟预测)函数的图象在点处的切线方程为 .
【答案】
【分析】根据导数的几何意义求解即可.
【详解】,,,
故函数的图象在点处的切线方程为,即.
故答案为:
4.(2025·广东佛山·一模)曲线在点处的切线方程为 .
【答案】
【详解】 ,切线方程为 即
点睛:求曲线的切线要注意“过点P的切线”与“在点P处的切线”的差异,过点P的切线中,点P不一定是切点,点P也不一定在已知曲线上,而在点P处的切线,必以点P为切点.
5.(2026高三·全国·专题练习)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.1 C. D.
【答案】A
【分析】首先利用导数求解曲线的切线方程,并求解出切线与坐标轴的交点坐标,最后再根据面积公式进行求解即可.
【详解】已知,得:,所以,又,
所以曲线在点处的切线方程为,整理得.
直线与轴交于点,与轴交于点,
因此所求三角形的面积为.
故选:A
【考点5:已知切线(斜率)求参数】
1.(25-26高二上·云南昭通·月考)已知直线是曲线的切线,则切点的横坐标为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】根据给定条件,求出函数的导数,再设出切点为,再利用导数的几何意义求解作答.
【详解】由,则,
设直线与曲线相切的切点为,
则根据题意可知且,解得,故B正确.
故选:B.
2.(25-26高三上·重庆·月考)已知直线与函数的图象相切,则实数( )
A.4 B.3 C.2 D.-5
【答案】A
【分析】利用导数来求出斜率,通过切线斜率来求切点坐标,再代入切线方程,即可求参数值.
【详解】由切线斜率,则,解得:或(舍去),
因为,所以切点坐标为,代入切线方程得:,
故选:A.
3.(25-26高二上·重庆沙坪坝·期中)已知曲线在点处的切线与直线垂直,则的值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【分析】利用导数的几何意义即可求解.
【详解】,
又因为曲线在点处的切线与直线垂直,
所以切线斜率,解得.
故选:D.
4.(2025·福建厦门·三模)已知曲线在点处的切线与曲线相切,则 .
【答案】
【分析】先求出的导函数,将切点的横坐标代入求出的是切线的斜率,利用点斜式得到的切线方程,这个切线方程就是曲线的切线方程,求的导函数,则这个等于切线的斜率,从中求出曲线的切线的切点的横坐标,将其代入切线方程,从而得到曲线的切线的切点,将这个切点代入得到值.
【详解】由,求导可得,将切点的横坐标代入,
得到切线的斜率,则切线方程为,即,
由,求导可得,
由曲线在点处的切线与曲线相切,
则曲线的切线为,
令,解得,
将代入,可得,得到曲线上切线的切点为,
将代入,可得,解得.
故答案为:.
5.(25-26高三上·福建厦门·月考)若直线是函数的一条切线,则的最小值为 .
【答案】/
【分析】设切点为,求得切线方程,进而可得,进而可求的最小值.
【详解】设切点为,,,
函数的切线方程为,
即,
又直线是函数的一条切线,,
由,得,故,,
联立,,
,当且仅当时取等号.
故答案为:
【考点6:函数图象的判断及应用】
1.(25-26高二上·宁夏石嘴山·月考)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数单调性以及曲线在某一点导数的几何意义可知.
【详解】由题可知:函数为单调递增,且在区间内为下凸函数,
所以,即.
故选:B
2.(25-26高三·河南信阳·月考)函数的导函数在上的图象大致是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先对进行求导,然后判断导函数的奇偶性;再考虑导函数在特殊值的取值情况;最后再利用零点的存在性定理判断导函数零点所在区间,完成函数图象的判断.
【详解】,易知是偶函数,排除A,,排除B,排除C,故选D.
【点睛】函数图象的判断技巧:
(1)奇偶性判断法;
(2)特殊值判断法;
(3)零点所在区间判断法.
3.(25-26高三上·河南新乡·开学考试)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由的奇偶性和时,,排除选项求解.
【详解】因为,且,则是奇函数,排除选项A;
当时,,故排除选项C;
又,,故排除选项D,
故选:B
4.(2025·安徽芜湖·一模)函数在的图像大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先判断奇偶性,然后通过计算导函数在特殊点的导函数值正负来判断相应结果.
【详解】因为定义域关于原点对称且,所以是偶函数,排除A、C;又因为,所以,所以时对应的切线斜率大于零,所以排除D,
故选B.
【点睛】本题考查函数图象的辨别,难度一般.辨别函数图象一般可通过奇偶性、单调性、特殊点位置、导数值正负对应的切线斜率变化等来判断.
5.(2025·福建泉州·一模)函数的部分图象大致为
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用函数为奇函数排除A;再由当x→+∞时,y→+∞,排除B;利用导数判断单调性且求极值得答案.
【详解】函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且f(-x)=-f(x),函数为奇函数,排除A;又当x→+∞时,y→+∞,排除B;而x>0时,,可得x=1为函数的极小值点,结合图象可知,函数的部分图象大致为C.
故选C.
【点睛】本题考查函数的定义域、值域、奇偶性、单调性图象等基础知识,考查逻辑推理能力、抽象概括能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、数形结合思想、特殊与一般思想等,是中档题.
【考点7:导数运算的新定义问题】
1.(25-26高二上·全国·单元测试)探索新定义 定义:设二元函数在点的附近有定义,当固定在而在处有改变量时,相应的二元函数有改变量,如果存在,那么称此极限为二元函数在点处对的偏导数,记作.若在区域内每一个点处对的偏导数都存在,那么这个偏导数就是一个关于x,y的二元函数,它就被称为二元函数对自变量的偏导函数,记作.已知,则 .
【答案】
【分析】根据定义对其求解极限值即可.
【详解】依题意,
,同理可求得,
所以.
故答案为:
2.(25-26高二下·内蒙古包头·月考)在微积分中“以直代曲”是最基本、最朴素的思想方法,中国古代科学家刘徽创立的“割圆术”,用圆的外切正n边形和内接正n边形“内外夹逼”的办法求出了圆周率的精度较高的近似值,事实上就是用“以直代曲”的思想方法进行近似计算的,它是我国最优秀的传统科学文化之一.借用“以直代曲”的方法,在切点附近可以用函数图象的切线代替在切点附近的曲线来“近似计算”.若函数,则曲线在点处的切线方程为 ,用此结论“近似计算”的值为 (结果用分数表示).
【答案】
【分析】根据新定义,利用导数的几何意义即可得切线方程,继而近似计算,可得答案.
【详解】函数的导数为,所以,
函数在点处的切线为,
所以在附近可以用代替,
即,又非常接近0,
.
故答案为:;.
3.(25-26高三上·湖北·月考)衡量曲线弯曲程度的重要指标是曲率,曲线的曲率定义如下:若是的导函数,是的导函数,则曲线在点处的曲率.已知,则曲线在点处的曲率为( )
A.0 B. C. D.
【答案】A
【分析】求出原函数的导函数与导函数的导函数,然后代入题中公式即可求出答案.
【详解】,
,,
则曲线在点处的曲率为
故选:A.
4.(2026高二·全国·专题练习)定义在区间上的函数,其图象是连续不断的,若,使得,则称为函数在区间上的“中值点”.给出下列函数:①;②;③;④,在区间上至少存在两个“中值点”的函数是( )
A.①④ B.①③ C.②④ D.②③
【答案】A
【分析】由题意函数在区间上存在一点,使得函数在此处的切线的斜率等于两点所在直线的斜率,然后每个序号求导,分别代入求中值点即可判断.
【详解】由题意知,即存在一点,
使得此点处的切线斜率等于点与点连线的斜率,即方程解的个数就是中值点个数.
①由得,而,显然成立,故有无数个“中值点”,符合题意.
②由得,而,
故有且仅有一个“中值点”,不符合题意.
③由得,而,
故有且仅有一个“中值点”,不符合题意.
④由得,而,
故有两个“中值点”,符合题意.
故选:A.
5.(2025高三·全国·专题练习)英国数学家牛顿在17世纪给出了一种求方程近似解的方法——牛顿迭代法.如图所示,设是的根,选取作为初始近似值,过点作曲线的切线与轴的交点的横坐标,称是的一次近似值;过点作曲线的切线,则该切线与轴的交点的横坐标为,称是的二次近似值.重复以上过程,得到的近似值序列,其中,称是的次近似值,这种求方程近似解的方法称为牛顿迭代法.若使用该方法求方程的近似解,则下列说法不正确的是( )
A.若取初始近似值为1,则该方程的二次近似解为
B.若取初始近似值为2,则该方程的二次近似解为
C.
D.
【答案】D
【分析】根据题中牛顿迭代法求方程近似解的方法,将初始值代入公式计算,逐项判断即可求解.
【详解】构造函数,则.取初始近似值,则,
,故选项A正确;
取初始近似值,则,
,故选项B正确;
根据题意,可知,,,,
上述四式相加,得,故选项C正确,选项D不正确.
故选:D.
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