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2025年高考数学一轮复习讲义及高频考点归纳与方法总结(新高考通用)
第 14 讲 导数的概念及其意义、导数的运算(精
讲)
①导数的定义
②导数的运算
③求在曲线上一点的切线方程
④求过一点的切线方程
⑤切线问题中求参数的值(范围)
一、必备知识整合
一、导数的概念和几何性质
1.概念 函数 在 处瞬时变化率是 ,我们称它为函数 在
处的导数,记作 或 .
注:增量 可以是正数,也可以是负,但是不可以等于0. 的意义: 与0之间距离要多近有
多近,即 可以小于给定的任意小的正数;
2.几何意义 函数 在 处的导数 的几何意义即为函数 在点 处的切线的
斜率.
二、导数的运算
1.求导的基本公式
基本初等函数 导函数
(c为常数)2.导数的四则运算法则
(1)函数和差求导法则: ;
(2)函数积的求导法则: ;
(3)函数商的求导法则: ,则 .
3.复合函数求导数
复合函数 的导数和函数 , 的导数间关系为 :
1.在点的切线方程
切线方程 的计算:函数 在点 处的切线方程为
,抓住关键 .
2.过点的切线方程
设切点为 ,则斜率 ,过切点的切线方程为: ,
又因为切线方程过点 ,所以 然后解出 的值.( 有几个值,就有几条切
线)
二、考点分类精讲【题型一 导数的定义】
求函数y=f (x) 在x=x 处导数的步骤
0
(1)求函数的增量Δy=f (x +Δx)−f (x );
0 0
Δy f (x +Δx)−f (x )
(2)求平均变化率 = 0 0 ;
Δx Δx
lim Δy
(3)得导数 f ′(x )= Δx→0 ,简记作:一差、二比、三极限.
0 Δx
【典例1】(23-24高二下·江苏无锡·阶段练习)已知 是定义在 上的可导函数,若
,则 .
【答案】
【分析】借助导数定义计算即可得.
【详解】 .
故答案为: .
一、单选题
1.(2024·湖北襄阳·二模)已知函数 ,则 ( )
A.1 B. C.2 D.4
【答案】B
【分析】由题意,根据求导公式和运算法则可得 ,结合导数的定义即可求解.
【详解】由题意知, ,则 .所以 .
故选:B
2.(2024高三·全国·专题练习)设 为R上的可导函数,且 ,则 =
( )
A.2 B.-2 C.1 D.-1
【答案】B
【分析】由导数的定义求出结果即可.
【详解】因为 ,
所以 .
故选:B.
3.(2023·上海青浦·一模)若函数 在 处的导数等于 ,则 的值
为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据导数的定义式化简求值.
【详解】由已知得
,
故选:C.
【题型二 导数的运算】【典例1】(2024高三·全国·专题练习)求下列函数的导函数.
(1) ;
(2) ;
(3) .
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】利用导函数求导法则和复合函数求导法则进行计算.
【详解】(1)
;
(2) ;(3) .
一、多选题
1.(2024高三·全国·专题练习)下列求导运算不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】利用导数的运算公式计算即可.
【详解】 ,故A不正确;
,故B不正确;
,故C不正确;
,正确.
故选:ABC.
2.(22-23高二下·甘肃天水·期中)下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】由求导运算法则 ,以及常见函数的导数公式即可求解.
【详解】对于A选项:因为 是常数,所以 ,故A选项正确.
对于B选项:由于 ,故B选项错误.对于C选项:由于 ,,故C选项正确.
对于D选项:由于 ,故D选项错误.
故选:AC.
3.(22-23高二下·广东佛山·阶段练习)下列求导正确的是( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,则
【答案】AD
【分析】根据求导公式分别检验各项即可得出结果.
【详解】对于 , 的导数为 ,故选项 正确;
对于 , 的导数为 ,故选项 错误;
对于 , 的导数为 ,故选项 错误;
对于 , 的导数为 ,故选项 正确,
故选:AD.
二、解答题
4.(2024高三·全国·专题练习)求下列函数的导数:
(1) ;
(2) ;
(3) ;(4) .
(5)
(6)
(7)
(8)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
【分析】根据导数的四则运算,基本初等函数的导数,复合函数的导数公式求解,另外(6)还用了切换
弦,(7)还用了半角公式.
【详解】(1)
(2)(3)
(4)
(5) .
(6) ,则
(7) ,则 .
(8)
5.(2024高三·全国·专题练习)求下列函数的导数:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】利用复合函数求导公式计算即可.
【详解】(1) ;(2) ;
(3) ;
(4) .
【题型三 求在曲线上一点的切线方程】
已知切点A(x ,f (x ))求切线方程,可先求该点处的导数值f ′(x ),再根据y-f (x )=f ′(x )(x
0 0 0 0 0
-x )求解.
0
【典例1】(2024·贵州遵义·三模)已知 ,则 在 处的切线方程是 .
【答案】
【分析】求出切点处的导数值,再利用点斜式写出切线方程即可.
【详解】由题意得, ,
所以 ,
故切线为 ,即 .
故答案为: .
一、单选题
1.(23-24高二下·福建泉州·阶段练习)曲线 在 处的切线方程为( )
A. B.
C. D.【答案】A
【分析】先对函数 求导,得到 ,再结合 ,即可得解.
【详解】 ,则 ,又 ,
则所求切线方程为 ,即 .
故选:A.
2.(23-24高三上·广东湛江·阶段练习)函数 在点 处的切线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出函数的导数,把 代入即可得到切线的斜率,然后根据 与斜率写出切线方程即可.
【详解】由题可得: ,所以切线的斜率 ,根据点斜式,可得切线方程为:
故选:A
3.(2024·河南开封·二模)已知函数 ,则函数 的图象在点 处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】求出函数 的导数,再利用导数的几何意义求出切线方程.
【详解】函数 ,求导得 ,则 ,而 ,
所以所求切线方程为 ,即 .
故选:D
4.(2024·湖南·模拟预测)曲线 在点 处的切线方程为( )A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据导数的几何意义求解即可.
【详解】由题意, 的导函数 ,故曲线 在点 处的切线斜率为 ,
则切线方程 ,即 ,
故选:B.
5.(2024·福建福州·模拟预测)已知函数 是偶函数,当 时, ,则曲线 在
处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用偶函数的性质求出当 时函数 的解析式,然后求导,利用导数的几何意义进行求解
即可.
【详解】当 时, ,函数 是偶函数,
当 时, , ,
当 时, ,
,即曲线 在 处切线的斜率为-5.
而 ,所以曲线 在 处的切线方程为: .
所求即为 .
故选:A.
6.(2024·四川宜宾·模拟预测)若曲线 在 处的切线也是曲线 的切线,则 ( )
A. B.1 C. D.
【答案】A【分析】求出 的导数,求得切线的斜率为1,可得切线方程 ,再设与曲线 相切
的切点为 ,求得函数 的导数,由导数的几何意义求出切线的斜率,解方程可得 的值,
进而得到 的值.
【详解】由曲线 ,得 ,
在 处的切线斜率为 ,当 时, ,
曲线 在 处的 ,即 ,
曲线 ,导数为 ,
设切点为 ,则 ,解得 ,切点在切线 上,
即有 ,得 .
故选:A.
【题型四 求过一点的切线方程】
设切点为 ,则斜率 ,过切点的切线方程为: ,
又因为切线方程过点 ,所以 然后解出 的值
【典例1】(22-23高二下·上海嘉定·期中)已知曲线 ,过点 作曲线的切线,则切线
方程 .
【答案】
【分析】设切点坐标为 ,求出切线方程,代入点 求出 ,从而可得切线方程.
【详解】设切点坐标为 ,由 ,得 ,
所以曲线 在点 处的切线方程为 .
因为切线过点 ,所以 ,解得 .
所以切线方程为 .
故答案为: .
一、填空题
1.(2024·山西吕梁·二模)若曲线 在点 处的切线过原点 ,则 .
【答案】
【分析】求导,根据点斜式求解直线方程,即可代入 求解.
【详解】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:
2.(23-24高二下·广东东莞·阶段练习)过原点的直线 与 相切,则切点的坐标是 .
【答案】
【分析】设切点坐标为 ,根据导数的几何意义求出切线方程,将 代入,即可求得答案.
【详解】由题意设切点坐标为 ,
由 ,得 ,故直线 的斜率为 ,则直线l的方程为 ,
将 代入,得 ,
则切点的坐标为 ,
故答案为:
3.(2024高二·全国·专题练习)已知直线 为曲线 过点 的切线. 则直线 的方程为 .
【答案】 或
【分析】设切点为 ,由导数的几何意义求得切线方程,代入 点坐标求出 ,再回代得切线方程.
【详解】∵ ,∴ .
设直线 与曲线 相切于点 ,则直线 的斜率为 ,
∴过点 的切线方程为 ,
即 ,又点 在切线上,
∴ ,整理得 ,
∴ ,
解得 或 ;
∴所求的切线方程为 或 .
故答案为: 或 .
4.(23-24高三下·山东德州·开学考试)过点 与曲线 相切的直线与 轴的交点坐标
为 .【答案】
【分析】设切点坐标 ,利用导数求出过切点的切线方程,代入已知点求出 ,即可求出直线与 轴
的交点坐标.
【详解】设切点坐标为 ,
由 ,得 ,
则过切点的切线方程为 ,
把点 代入切线方程得, ,即 ,
因为 ,而 在 上单调递增, 在 上单调递减,
所以 只有一个解,所以 ,
所以切线方程的斜率为 ,
所以切线方程为 ,令 ,解得 .
故过点 与曲线 相切的直线与 轴的交点坐标为 .
故答案为: .
5.(23-24高三上·山东青岛·期中)曲线 过原点的切线方程为 .
【答案】
【分析】设切点,求导,即可根据点斜式求解切线方程,进而根据直线过原点即可求解切点坐标,进而可
求解.
【详解】由 得
设切点为 ,则切线方程为由于切线经过原点,所以 ,解得 ,
所以切线方程为 ,即 ,
故答案为:
【题型五 切线问题中求参数的值(范围)】
1.利用导数的几何意义求参数的基本方法
利用切点的坐标、切线的斜率、切线的方程等得到关于参数的方程(组)或者参数满足的不等
式(组),进而求出参数的值或取值范围.
2.求解与导数的几何意义有关问题时应注意的两点
(1)注意曲线上横坐标的取值范围.
(2)谨记切点既在切线上又在曲线上.
【典例1】(23-24高三上·湖北武汉·期中)若直线 与曲线 相切,则
.
【答案】1
【分析】求导,结合导数的几何意义分析求解.
【详解】因为 ,则 ,
设切点坐标为 ,则 ,解得 .
故答案为:1.
一、单选题1.(2024·浙江绍兴·二模)函数 在点 处的切线与直线 平行,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出函数的导函数,依题意可得 ,即可得解.
【详解】 ,则 ,
因为函数 在点 处的切线与直线 平行,
所以 ,解得 ,
故选:A.
2.(23-24高三上·广东揭阳·阶段练习)已知曲线 在点 处的切线的倾斜角为 ,
则 ( )
A. B. C.-2 D.
【答案】A
【分析】利用导数的几何意义,即可求解.
【详解】 ,由题意可知,切线的斜率 ,则
,解得: , ,
所以 .
故选:A
3.(23-24高二下·安徽合肥·期中)若曲线 在点 处的切线与直线 垂直,则实数
a的值为( )
A.1 B. C.2 D.3
【答案】D
【分析】求导 , 与直线 垂直,求出 的值.【详解】由 ,求导 ,
则 在点 处的切线的斜率为 ,
而 在点 处的切线与直线 垂直,
则 ,故 .
故选:D
4.(2024·贵州六盘水·三模)已知曲线 的一条切线方程为 ,则实数 ( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】根据切线的斜率的几何意义可知 ,求出切点,代入切线即可求出 .
【详解】设切点为
因为切线 ,
所以 ,
解得 (舍去)
代入曲线 得 ,
所以切点为
代入切线方程可得 ,解得 .
故选:D.
5.(23-24高二下·甘肃兰州·期中)已知函数 的图象与 轴相切,则实数 的所有
可能的值之和为( )
A.1 B.2 C.3 D.6
【答案】C
【分析】设切点为 ,由题意可得 ,解方程即可得解.【详解】设切点为 ,
由 ,得 ,
由题意可得 ,
所以 ,
又 ,
所以 ,解得 或 ,
当 时, ,所以 ,
当 时, ,所以 ,
所以实数 的所有可能的值之和为 .
故选:C.
二、填空题
6.(2024·四川遂宁·三模)曲线 在点 处切线的斜率为3,则实数 .
【答案】1
【分析】根据导数几何意义,求出在 处的导数即可得解.
【详解】 的导数为 ,
可得曲线 在点 处切线的斜率为 ,
解得 .
故答案为:1.
7.(23-24高二下·河南·阶段练习)过点 可作 的斜率为1的切线,则实数
.
【答案】2-2ln2
【分析】利用导数值为1求出切点横坐标,即可求出切线方程来解决问题.【详解】由 ,设切点的横坐标为 ,由 ,解得 ,
故 ,由过点 且斜率为1的切线方程:
,令 得: .,即 .
故答案为: .
8.(2024高三下·全国·专题练习)已知函数 ,若曲线 在 处的切线方程为
,则 .
【答案】
【分析】利用导函数和切线斜率求出 的值,利用 解析式和切点坐标求出 的值,可得 .
【详解】函数 , ,
若曲线 在 处的切线方程为 ,则切点坐标为 ,切线斜率 ,
则有 ,解得 ,
所以 .
故答案为: .
9.(22-23高三上·福建福州·阶段练习)若曲线 有两条过坐标原点的切线,则 的取值范围为
.
【答案】 或
【分析】先利用导数求曲线 过坐标原点的切线方程,再列出关于 的不等式,进而求得 的取
值范围.
【详解】由 得 ,设切点坐标为 ,
则切线斜率 ,
切线方程为 ,又因为切线过坐标原点,所以 ,整理得 ,
又曲线有两条过坐标原点的切线,所以该方程有两个实数解,
所以 ,解得 或 ,
故答案为: 或