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第 19 讲 导数的概念及其运算
1. 导数的几何意义
(1) 函数y=f(x)在x=x 处的导数就是曲线y=f(x)在点(x,f(x))处的切线的斜率k,即k= .
0 0 0
(2) 曲线y=f(x)在点(x,f(x))处的切线方程为 .
0 0
2. 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)=xα(α是实数)
f(x)=sinx
f(x)=cosx
f(x)=ex
f(x)=ax(a>0)
f(x)=lnx
f(x)=log x(a>0,a≠1)
a
3. 导数的运算法则
若f′(x),g′(x)存在,则:
(1) [f(x)±g(x)]′= ;
(2) [f(x)·g(x)]′= ;
(3) ′= (g(x)≠0).
4. 复合函数的求导:复合函数y=f(g(x))的导数y′= .
5. 设s=s(t)是位移函数,则s′(t)表示物体在t=t 时刻的 ; 设v=v(t)是速度函数,则v′(t)表
0 0 0
示物体在t=t 时刻的 .
0
1、【2022年新高考1卷】若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是
________________.
2、【2022年新高考2卷】曲线y=ln|x|过坐标原点的两条切线的方程为____________,____________.
3、【2021年甲卷理科】曲线 在点 处的切线方程为__________.
4、【2020年新课标1卷理科】函数 的图像在点 处的切线方程为( )
A. B.C. D.
5、【2020年新课标3卷理科】若直线l与曲线y= 和x2+y2= 都相切,则l的方程为
( )
A.y=2x+1 B.y=2x+ C.y= x+1 D.y= x+
6、【2019年新课标3卷理科】已知曲线 在点 处的切线方程为 ,则
A. B. C. D.
1、下列求导结果正确的是( )
A. B.
C. D.
2、若 ,则 ( )
A. B. C. D.
3、(2022·珠海高三期末)若函数f(x)=ln x+的图象在x=1处的切线与直线x+2y-1=0垂直,则a=
________.
4、函数y=x sin x-cos x的导数为______________________.
5、(2022·福建·莆田二中模拟预测)曲线 在点 处的切线方程为______.
6、(2022·湖北·襄阳五中模拟预测)曲线 在点 处的切线方程为______.
考向一 基本函数的导数例1、求下列函数的导数.
(1)y=x2sin x;(2)y=ln x+;
(3)y=;(4)y=xsincos.
变式1 已知定义在R上的可导函数f(x)满足:f(1)=1,f′(x)+2x>0,其中f′(x)是f(x)的导数,写出满足上
述条件的一个函数 .
变式2 求下列函数的导数:
(1) f(x)=(x2+2x-1)e1-x;
(2) f(x)=ln.
变式3、求下列函数的导数:
(1) f(x)=x3+x sin x;
(2) f(x)=x ln x+2x;
(3) f(x)=excos x;
(4) f(x)=.
方法总结:求函数导数的总原则:先化简解析式,再求导.注意以下几点:
连乘形式则先展开化为多项式形式,再求导;三角形式,先利用三角函数公式转化为和或差的形式,再求
导;分式形式,先化为整式函数或较为简单的分式函数,再求导;复合函数,先确定复合关系,由外向内
逐层求导,必要时可换元
考向二 求导数的切线方程
例2、(1)(2022·河北衡水中学一模)已知 为偶函数,且当 时, ,则
在 处的切线方程为______.(2)(2022·福建·三模)已知 是定义在 上的函数,且函数 是奇函数,当 时,
,则曲线 在 处的切线方程是( )
A. B. C. D.
变式1、 (1) 若函数f(x)=2的图象在点(a,f(a))处的切线与直线2x+y-4=0垂直,求该切线的方程;
(2) 求过点P(2,5)与曲线f(x)=x3-x+3相切的直线方程;
(3) 若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x3和y=ax2+x-9都相切,求实数a的值.
变式2、(2022·广东深圳·二模)已知 ,若过点 可以作曲线 的三条切线,则
( )
A. B. C. D.
方法总结: 利用导数研究曲线的切线问题,一定要熟练掌握以下三点:
(1)函数在切点处的导数值是切线的斜率,即已知切点坐标可求切线斜率,已知斜率可求切点坐标.
(2)切点既在曲线上,又在切线上,切线还有可能和曲线有其它的公共点.
(3)曲线y=f(x)“在”点P(x ,y)处的切线与“过”点P(x ,y)的切线的区别:曲线y=f(x)在点P(x ,
0 0 0 0 0
y)处的切线是指点P为切点,若切线斜率存在,切线斜率为k=f′(x ),是唯一的一条切线;曲线y=f(x)过
0 0
点P(x ,y)的切线,是指切线经过点P,点P可以是切点,也可以不是切点,而且这样的直线可能有多条.
0 0
考向三 导数几何意义的应用
例3、(1)已知函数 是 的导函数,则过曲线 上一
点 的切线方程为__________________.
(2):若直线 是曲线 的切线,则实数 的值为________.
变式1、(2022·福建省福州格致中学模拟预测)已知函数 ,则函数
___________.变式2、(2022·湖北武汉·模拟预测)已知函数 ,则 __________.
方法总结: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.
1、(2022·湖南·模拟预测)已知P是曲线 上的一动点,曲线C在P点处的切线
的倾斜角为 ,若 ,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2、(2022·湖南·雅礼中学二模)已知 的一条切线 与f(x)有且
仅有一个交点,则( )
A. B.
C. D.
3、(2022·湖北·武汉二中模拟预测)已知函数 ,直线 是曲线 的一条切线,
则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4、(2022·广东汕头·二模)已知函数 ,若过点 存在3条直线与曲线 相切,则
t的取值范围是( )A. B.
C. D.
5、(2022·山东·济南市历城第二中学模拟预测)已知f (x)=cos x,g (x) = x,则关于x的不等式
的解集为__________.
6、(2022·山东·模拟预测)已知直线 与曲线 相切,则 ___________.