第2章 第10节 导数的概念与计算(Word版)-【创新教程】2027年高考数学艺考生文化课百日冲关教师用书
第10节 导数的概念与计算
课程标准 | 核心素养 | 考情聚焦 |
1.通过实例分析,经历由平均变化率过度到瞬时变化率的过程,了解导数概念的实际背景,知道导数是关于瞬时变化率的数学表达,体会导数的内涵与思想,体会极限思想. 2.通过函数图象直观理解导数的几何意义. 3.能根据导数的定义求函数y=c(c为常数),y=x,y=x2,y= 4.能利用给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则,求简单函数的导数;能求简单的复合函数 | 1.导数的概念,发展逻辑推理和数学运算素养. 2.导数的计算,提升逻辑推理和数学运算素养. 3.导数的几何意义及应用,提升逻辑推理和数学运算素养 | 导数的运算、导数的几何意义是高考命题的热点,导数的运算一般不单独命题,常融合在与导数有关的其他题目中;而导数的几何意义是一个高频考点,常与函数、解析几何放在一起综合考查,有时还作为解答题的一部分呈现. 本节内容主要以选择题、填空题或解答题中第一问的形式出现,属于中低档题 |
[必备知识]
1.函数y=f(x)在x=x0处的导数
(1)定义: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)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(x0,f(x0))处的 切线的斜率 .相应地,切线方程为 y-y0=f′(x0)(x-x0) .
2.函数y=f(x)的导函数
如果函数y=f(x)在区间(a,b)内的每一点处都有导数,其导数值在(a,b)内构成一个新函数,这个函数称为函数y=f(x)在(a,b)内的导函数.记作f′(x)或y′.
3.基本初等函数的导数公式
基本初等函数 | 导函数 |
f(x)=c(c为常数) | f′(x)= 0 |
f(x)=xα(α∈Q*) | f′(x)= αxα-1 |
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f(x)=sin x | f′(x)= cos_x |
f(x)=cos x | f′(x)= -sin_x |
f(x)=ex | f′(x)= ex |
f(x)=ax(a>0) | f′(x)= axln_a |
f(x)=ln x | f′(x)= |
f(x)=logax (a>0,a≠1) | f′(x)= |
4.导数的运算法则
若f′(x),g′(x)存在,则有:
(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).
5.复合函数的导数
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yx′=yu′·ux′,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.
1.f′(x0)与x0的值有关,不同的x0,其导数值一般也不同.
2.f′(x0)不一定为0,但[f(x0)]′一定为0.
3.奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数.
4.函数y=f(x)的导数f′(x)反映了函数f(x)的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小|f′(x)|反映了变化的快慢,|f′(x)|越大,曲线在这点处的切线越“陡”.
[自主诊断]
[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1) y′=f′(x)在点x=x0处的函数值就是函数y=f(x)在点x=x0处的导数值.( )
(2)求f′(x0)时,可先求f(x0)再求f′(x0).( )
(3)曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点.( )
(4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( )
(5)若f(x)=f′(a)x2+ln x(a>0),则f′(x)=2xf′(a)+.( )
答案:(1) √ (2)× (3)√ (4)× (5) √
[小题查验]
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1.函数y=xcos x-sin x的导数为( )
A.xsin x B.-xsin x
C.xcos x D.-xcos x
解析:B [y′=(xcos x)′-(sin x)′=cos x-xsin x-cos x=-xsin x.]
2.已知函数f(x)的导函数是f′(x)=,则函数f(x)的图象可能是( )
答案:B
3.函数f(x)=x4-2x3的图象在点(1,f(1))处的切线方程为( )
A.y=-2x-1 B.y=-2x+1
C.y=2x-3 D.y=2x+1
解析:B [先求函数的导函数f′(x)=4x3-6x2,则由导数的几何意义知在点(1,f(1))处的切线的斜率为k=f′(1)=-2,又因为f(1)=-1,由直线方程的点斜式得切线方程为y-(-1)=-2(x-1),化简得y=-2x+1.]
4.曲线y=在点
处的切线方程为( )
A.y=x B.y=
x
C.y=x+
D.y=
x+
解析:C [设曲线y=在点
处的切线方程为y-
=k(x-1),
因为y=,
所以y′==
,
所以k=y′|x=1=,
所以切线方程为y-=
(x-1),
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