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第 17 讲 导数的概念及其运算
【基础知识网络图】
导数的概念
导数的概念
导数的概念和运算
初等函数的求导公式
导数的运算 导数的运算法则
复合函数求导
【基础知识全通关】
一:导数的概念:
1.导数的定义:
对函数 ,在点 处给自变量 x 以增量 ,函数 y 相应有增量
。若极限 存在,则此极限称
为 在点 处的导数,记作 或 ,此时也称 在点 处可导。
即: (或 )
【点石成金】:
①增量 可以是正数,也可以是负数;
②导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率。
2.导函数:
如果函数 在开区间 内的每点处都有导数,此时对于每一个 ,
都对应着一个确定的导数 ,从而构成了一个新的函数 , 称这个函数 为函
数 在开区间内的导函数,简称导数。函数的导数与在点 处的导数不是同一概念, 是常数,是函数 在
处的函数值,反映函数 在 附近的变化情况。
【点石成金】:
函数的导数与在点 处的导数不是同一概念, 是常数,是函数 在
处的函数值,反映函数 在 附近的变化情况。
3.导数几何意义:
(1)曲线的切线
曲线上一点P(x ,y)及其附近一点Q(x+△x,y+△y),经过点P、Q作曲线的割线
0 0 0 0
PQ,其倾斜角为 当点 Q(x+△x,y+△y)沿曲线无限接近于点
0 0
P(x,y),即△x→0时,割线PQ的极限位置直线PT叫做曲线在点P处的切线。
0 0
若切线的倾斜角为 ,则当△x→0时,割线PQ斜率的极限,就是切线的斜率。
即: 。
(2)导数的几何意义:
函数 在点x 的导数 是曲线 上点( )处的切线的斜
0
率。
【点石成金】:
①若曲线 在点 处的导数不存在,但有切线,则切线与 轴垂直。
② ,切线与 轴正向夹角为锐角; ,切线与 轴正向夹角为钝角; ,切线与 轴平行。
(3)曲线的切线方程
如果 在点 可导,则曲线 在点( )处的切线方程为:
。
考点二:常见基本函数的导数公式
(1) (C为常数),
(2) (n为有理数),
(3) ,
(4) ,
(5) ,
(6) ,
(7) ,
(8) ,
考点三:函数四则运算求导法则
设 , 均可导
(1)和差的导数:
(2)积的导数:
(3)商的导数: ( )
考点四:复合函数的求导法则
或即复合函数 对自变量 的导数 ,等于已知函数 对中间变量
的导数 ,乘以中间变量 对自变量 的导数 。
【点石成金】:
选择中间变量是复合函数求导的关键。求导时需要记住中间变量,逐层求导,不遗漏。
求导后,要把中间变量转换成自变量的函数。
【考点研习一点通】
考点01:导数概念的应用
1、用导数的定义,求函数 在x=1处的导数。
【变式1-1】已知函数
(1)求函数在x=4处的导数.
(2)求曲线 上一点 处的切线方程。
【变式1-2】求曲线y=x3+2x在x=1处的切线方程.考点02:利用公式及运算法则求导数
2.求下列函数的导数:
(1) ; (2)
(3) ; (4)y=2x3―3x2+5x+4
【变式2-1】求下列函数的导数:
(1) ;
(2)
(3)y=6x3―4x2+9x―6
【变式2-1】求下列各函数的导函数
(1) ;(2)y=x2sinx;
(3)y= ; (4)y=考点03:复合函数的求导问题
3.求下列函数导数.
(1) ; (2) ;
(3) ; (4) .
【变式3-1】求下列函数的导数:
(1) ; (2)
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(3)y=ln(x+ ); (4)
考点04:曲线的切线方程求解问题
4.已知 为偶函数,当 时, ,则曲线 在点
处的切线方程是_______________.【变式 4-1】(2014 碑林区校级一模)若存在过点 的直线与曲线 和
都相切,求实数 的值.
5.已知函数f(x)= x3-2x2+3x(x∈R)的图象为曲线C.
(1)求过曲线C上任意一点切线斜率的取值范围;
(2)若在曲线C上存在两条相互垂直的切线,求其中一条切线与曲线C的切点的横坐标的取
值范围.
【变式】曲线 在(0,1)处的切线与 的距离为 ,求 的方程.
【考点易错】
易错 01 求导数的切线方程
(1)函数 的图象在点 处的切线方程为__________.
(2)函数f (x)=ln x+ax的图象存在与直线2x-y=0平行的切线,则实数a的取值范围
是( )
A.(-∞,-2] B.(-∞,2)C.(2,+∞) D.(0,+∞)
【变式1-1】(1)已知曲线S:y=-x3+x2+4x及点P(0,0),那么过点P的曲线S的切线
方程为____.
(2)已知函数f(x)=xlnx,过点A(-,0)作函数y=f(x)图像的切线,那么切线的方程为
____.
(2)x+y+=0
【变式1-2】已知函数f(x)=x3+x-16.
(1)求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线的方程;
(2)若直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标;
(3)如果曲线y=f(x)的某一切线与直线y=-x+3垂直,求切点坐标与切线方程.
易错 02 导数几何意义的应用
2、已知函数 , 和直线 ,且
.
(1)求 的值;
(2)是否存在 ,使直线 既是曲线 的切线,又是曲线 的切线?如果存在,
求出 的值;如果不存在,请说明理由.【变式2-1】已知函数 是 的导函数,则过
曲线 上一点 的切线方程为__________________.
【变式2-2】若直线 是曲线 的切线,则实数 的值为________.
【巩固提升】
1.已知函数 , ,若方程 有两个不相等的正实根,
则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.已知函数 ,若 ,使 成立,
则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.已知函数 的定义域为 ,且 是偶函数, (
为 的导函数).若对任意的 ,不等式恒成立,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.设实数 ,若对任意的 ,不等式 成立,则实数m的取值
范围是( )
A. B. C. D.
5.设函数 在区间 上存在零点,则 的最小值为( )
A.7 B. C. D.
6.已知函数 .若方程 在区间 上有解,则
实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.函数 的定义域为 ,若存在一次函数 ,使得对于任意的
,都有 恒成立,则称函数 是函数 在 上的
弱渐进函数.下列结论正确的是( )
① 是 在 上的弱渐进函数;
② 是 在 上的弱渐进函数;③ 是 在 上的弱渐进函数;
④ 是 在 上的弱渐进函数.
A.①② B.②④ C.①④ D.①③
8.已知函数 , ,则下列结论正确的是( )
A. 存在唯一极值点 ,且
B. 恰有3个零点
C.当 时,函数 与 的图象有两个交点
D.若 且 ,则
9.已知函数 ,其导函数为 ,下列命题中真命题的为
( )
A. 的单调减区间是
B. 的极小值是
C.当 时,对任意的 且 ,恒有 (a) (a)
D.函数 有且只有一个零点
10.关于x的不等式 恰有一个解,则实数a的取值范围是__________.
11、曲线 在点 处的切线的斜率为 ,则 ________.
12、已知函数 ,若曲线 在点 处的切线方程为
,则 的值为_______.13.已知 在 上连续可导, 为其导函数,且
则
A. B.
C.0 D.
14.设过曲线 ( 为自然对数的底数)上任意一点处的切线为 ,总存在
过曲线 上一点处的切线 ,使得 ,则实数 的取值范围为
A. B.
C. D.
15.已知曲线 ,求:
(1)曲线 在点 处的切线方程;
(2)曲线 过点 的切线方程.
16.已知函数 的图象过点 ,且在点 处的
切线方程为 .
(1)求 和 的值;(2)求函数 的解析式.