5.2导数的运算教材深挖讲义-2027届高三数学一轮复习
5.2 导数的运算
教材结论与考点深挖
(1)教材出处
选择性必修第二册 第五章 5.2.1 基本初等函数的导数 正文的导数公式表;同节例2(物价上涨问题);课后习题中由公式直接求导、由导数求切线的基本题。
(2)教材结论/公式/性质
结论类型:正文定理公式。
基本初等函数的导数公式表:
原函数 | 导函数 | 成立条件 |
| ||
| ||
| ||
| ||
| ||
| ||
常用特例:,
,
,
。
(3)推导证明
常数函数:,故
。
幂函数(以正整数指数为例):由二项式定理,
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两边除以 ,再令
,除第一项外其余各项都含
,故
。对
与
,同样按定义作差、通分或有理化,可得
,
,与公式表一致。
指数函数:
由标准极限 ,得
;取
得
。
对数函数:
令 ,由
及换底公式,得
;取
得
。
正弦、余弦函数:由和差化积与标准极限 ,可得
,
。教材直接列出这两个公式,推导思路与上述各例相同。
(4)适用条件与易错提醒
- 公式中的
必须在定义域内:对数函数要求
;负整数指数幂要求
;一般实数指数幂要求
。
- 三角函数求导必须使用弧度制;若角用角度制,
不成立。
与
不能混:前者底数固定、指数变,后者指数固定、底数变。
,
,后者分母多一个
,不要漏写。
- 常数的导数为
:
,
,不能把
当成
求导。
- 公式表只适用于基本初等函数;
、
等复合函数不能直接套表,要用链式法则。
- 求导前先化为幂的形式:
,
,再套幂函数公式。
(5)考点定位与命题角度
选填题高频,主要考“由公式直接求导”“求曲线在一点处的切线方程”“由切线斜率反求参数”;解答题中常作第一问的基础运算。难度基础到中档。近年真题如 2024 新课标Ⅰ卷·13(由公切线求参数)、2021 新高考Ⅰ卷·7(过定点作两条切线)都以基本初等函数的导数为起点。
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(6)方法归纳
- 第一步 识别函数类型:常数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数,或它们的组合。
- 第二步 化为标准形式:根式写成分数指数幂,分式写成负指数幂,三角式先化简。
- 第三步 逐项套公式,注意系数、符号与
;复合结构先分解再求导。
- 第四步 回验定义域与特殊点,检查切线斜率、参数范围是否符合题意。
(7)典型例题
假设某地在 20 年间的年均通货膨胀率为 ,物价
(单位:元)与时间
(单位:年)之间的关系为
。若某种商品的
,求在第 10 个年头该商品价格上涨的速度(精确到
元/年)。
解析
由 ,得
当 时,
故在第 10 个年头,该商品价格约以 元/年的速度上涨。
求下列函数的导数:
(1);(2)
;(3)
;(4)
。
解析
(1)。
(2),故
。
(3)。
(4)。
(8)变式训练
若曲线 在点
处的切线也是曲线
的切线,求
的值。
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