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第02 讲 基本初等函数的导数、求导法则
课程标准
学习目标
1.熟记基本初等函数的导数公式,并能运用公
式求简单函数的导数.
2.掌握导数的运算法则,并能运用法则求复杂
函数的导数
3.掌握复合函数的求导法则,会求复合函数的
导数.
1.通过学习导数的四则运算法则,培养数学运
算素养.
2.借助复合函数的求导法则的学习,提升逻辑
推理、数学抽象素养.
知识点01 基本初等函数的导函数
1.导函数的概念
一般地,如果函数
在某定义内的每一个点
都可导,则称
可导。此时,对定义域内的
每一个值
,都对应一个确定的导数
。于是,在
的定义域内,
是一个函数,这个函数通
常称为
的导函数,记作
(或
,
),即
.
【解读】f′(x0)与f′(x)是不同的,f′(x)是函数y=f(x)的导函数,而f′(x0)是f′(x)在x=x0处的导数值.
2.几个常用函数的导数
原函数
导函数
其中
为常数
3.基本初等函数的导数公式
函数
导函数
函数
导函数
(c 是常数)
( 为实数)
特别地
特别地
【即学即练1】(24-25 高二上·全国·课后作业)设函数
,则
( )
A.
B.
C.
D.
知识点02 导数的运算法则
1.导数的四则运算法则
(1)加减法:
(2)乘法:
(3)除法:
2.公式推广与结构特征
(1)公式推广:函数和、差的导数可以推广到
个函数
设
,
,
…
,
在
处
可
导
,
则
(2)结构特征:乘法公式中间用“加号”,前导后不导+前不导后导;除法公式分母平方,分子用“减
号”。
【即学即练2】
1.(23-24 高二下·河南洛阳·阶段练习)下列求导正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2.(24-25 高三上·上海闵行·期中)函数
在
处的导数是 .
知识点03 复合函数的导数
1.复合函数的概念
一般地,已知函数y=f(u)与u=g(x),给定x 的任意一个值,就能确定u 的值,如果此时还能确定y 的
值,则y 可以看成x 的函数,此时称f(g(x))有意义,且称y=h(x)=f(g(x))为函数y=f(u)与u=g(x)的复合函
数,其中u 称为中间变量.
2.复合函数的求导法则
一般地,对于由函数y=f(u)与u=g(x)复合而成的函数y=f(g(x)),它的导数与函数y=f(u),u=
g(x)的导数间的关系为:y′x=y′uu′x,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.
【解读】 求复合函数的导数的步骤
(1)适当选定中间变量,正确分清复合关系;
(2)分步求导;
(3)把中间变量代回原自变量的函数,整个过程可简记为“分解——求导——回代”
【即学即练3】(23-24 高二下·北京通州·期中)已知函数
,则
( )
A.
B.
C.
D.
题型01 基本初等函数的导数
【典例1】(24-25 高二下·北京通州·期中)下列求导运算结果错误的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式1】(23-24 高三上·河北邯郸·阶段练习)下列求导运算中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】(24-25 高二上·全国·课后作业)设函数
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】(24-25 高三上·山东滨州·开学考试)(多选)下列结论正确的是( )
A.若
,则
B.若
,则
C.若
,则
D.若
,则
【变式4】(24-25 高二上·全国·课后作业)设函数
,对任意的正整数
,定义函数列
,
且
.已知
,则
( )
A.
B.
C.
D.
题型02 利用四则运算求导数
【典例2】(24-25 高三上·陕西咸阳·期中)(多选)下列求导运算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式1】(23-24 高二下·天津北辰·期中)下列函数的求导正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】(24-25 高二下·江苏扬州·期中)下列导数运算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】(24-25 高二上·全国·课后作业)函数
的导函数
( )
A.
B.
C.
D.
【变式4】(24-25 高三上·北京海淀·期中)已知
,则
( )
A.1
B.2
C.
D.
【变式5】(23-24 高二下·福建龙岩·期中)若函数
,则
.
题型03 求复合函数的导数
【典例3】(24-25 高三上·江苏镇江·开学考试)(多选)下列求导运算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式1】(24-25 高二下·广东佛山·阶段练习)下列求导运算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】(23-24 高二下·海南·期中)下列函数求导正确的是( )
A.若
,则
B.若
,则
C.若
,则
D.若
,则
【变式3】(23-24 高二下·湖北武汉·期中)下列求导运算错误的是( )
A.
B.
C.
D.
题型04 求某点处的导数值
【典例4】(24-25 高三上·山西·期中)若函数
满足
,则
的值为( )
A.
B.2
C.3
D.4
【变式1】(24-25 高三上·陕西西安·阶段练习)已知函数
,
为
的导函数,则
的值为 .
【变式2】(24-25 高三上·安徽六安·阶段练习)已知函数
,则
的值为( )
A.1
B.
C.2
D.
【变式3】(24-25 高三上·上海·阶段练习)设
,则
.
【变式4】(24-25 高三上·上海·期中)已知函数
,则
.
【变式5】(24-25 高三上·上海·期中)若
,则
.
题型05 在某点的切线问题
【典例5】(24-25 高三上·海南省直辖县级单位·阶段练习)函数
在点
处的切线与两坐标轴
围成的封闭图形的面积为( )
A.
B.
C.
D.1
【变式1】(24-25 高三上·江苏盐城·阶段练习)曲线
在
处的切线方程为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】(2024·河南新乡·一模)函数
的图象在点
处的切线方程是( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】(2024 高三·全国·专题练习)已知函数
,若曲线
在点
处的切线过坐标原点,则实数
的值为 .
【变式4】(24-25 高三上·甘肃兰州·阶段练习)已知
,设函数
的图象在点
处
的切线为l,则l 与
轴交点的坐标为 .
题型06 过某点的切线问题
【典例6】(24-25 高二上·江苏南京·阶段练习)过点
且与曲线
相切的切线斜率不可能为
( )
A.
B.
C.
D.
【变式1】(24-25 高二·阶段性训练)若过点
作曲线
的切线,则这样的切线共有( )
A.0 条
B.1 条
C.2 条
D.3 条
【变式2】(2024 高三·全国·专题练习)过点
作曲线
的切线,则切点坐标为
.
【变式3】(24-25 高三上·四川·期中)已知函数
的图象在点
处的切线过点
,则
.
【变式4】(24-25 高三·全国·专题练习)已知曲线
与过点
的直线相切,则的斜率为
.
题型07 切线的平行垂直问题
【典例7】(24-25 高三上·安徽·阶段练习)已知曲线
,
在点
处的
切线与直线
垂直,则a 的值为( )
A.1
B.
C.3
D.
【变式1】(2024·四川宜宾·一模)设曲线
在
处的切线与直线
垂直,则
【变式2】(24-25 高三上·湖北宜昌·阶段练习)函数
在点(1,f (1))处的切线与直线
相互垂直,则实数
【变式3】(23-24 高二下·甘肃白银·阶段练习)求曲线
与直线
垂直的切线的方程.
题型08 公切线问题
【典例8】(24-25 高三上·辽宁大连·期中)直线
是曲线
和
的公切线,则
( )
A.
B.
C.
或
D.
【变式1】(24-25 高三上·江苏无锡·阶段练习)若斜率为1 的直线与曲线
和圆
都相
切,则实数
的值为( )
A.2
B.0 或
C.0 或2
D.
【变式2】(2024·陕西榆林·模拟预测)已知曲线
在点
处的切线与曲线
相切,
则
( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】(24-25 高三上·江苏·阶段练习)已知直线:
分别与曲线
,
都相切,则
的值为 .
题型09 与切线有关的最值问题
【典例9】(24-25·四川高二·阶段训练)已知P 是曲线
(
)上的动点,点Q 在直线
上运动,则当
取最小值时,点P 的横坐标为( )
A.
B.
C.
D.
【变式1】(24-25 高三上·辽宁·期中)若曲线
的一条切线为
,则
的最大值为( )
A.1
B.
C.
D.2
【变式2】(2024 高三·全国·专题练习)点
分别是曲线
和直线
上任意一点,则
的最小值为 .
【变式3】(24-25 高三·全国·专题练习)已知直线
与函数
,若直线
与直线、曲线y = f (x)分别交于点
,则当
取最小值时,
.
一、单选题
1.(2024 高三·全国·专题练习)函数
的导数为( )
A.
B.
C.
D.
2.(24-25 高三上·广东广州·阶段练习)一质点A 沿直线运动,其位移
单位:
与时间
单位:
之间
的关系为
,则质点A 在
时的瞬时速度为( )
A.
B.
C.
D.
3.(24-25 高三上·甘肃天水·阶段练习)
,若
,则
等于( )
A.
B.1
C.
D.
4.(24-25 高三上·广东·阶段练习)曲线
在x =0处的切线方程为( )
A.
B.
C.
D.
5.(24-25 高三上·广东东莞·阶段练习)曲线
在点
处的切线斜率为( )
A.
B.
C.
D.
6.(2024·四川成都·二模)直线
与函数
和
的图象都相切,则
( )
A.2
B.
C.
D.
7.(24-25 高三上·山西·阶段练习)曲线
与
的公切线的斜率为( )
A.
B.
C.
D.
8.(24-25 高三上·湖南·阶段练习)若函数
及其导函数
满足
,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
9.(24-25 高二上·浙江宁波·期中)下列选项正确的是( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
10.(2024 高三·全国·专题练习)若直线
是函数
图象的一条切线,则函数
可以是
( )
A.
B.
C.
D.
11.(2024·全国·模拟预测)设
,曲线
在点
处切线的斜率为
,与x 轴的交点为
,
与y 轴的交点为
,则( )
A.
B.
C.
D.
三、填空题
12.(24-25 高三上·青海·期中)曲线
在点
处的切线方程为 .
13.(2024 高三·全国·专题练习)若函数
,则
.
14.(2024 高三·全国·专题练习)若曲线
有两条过坐标原点的切线,则a 的取值范围是 .
四、解答题
15.(24-25 高二下·四川凉山·期中)求下列函数的导数:
(1)
;
(2)
(
为常数);
(3)
.
16.(24-25 高二下·广东汕头·阶段练习)求下列函数的导数:
(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
;
17.(24-25 高二下·重庆永川·阶段练习)已知函数
.
(1)求
的导数
;
(2)求函数
的图象在
处的切线方程.
18.(24-25 高二上·广西桂林·期中)已知函数
,且
.
(1)求
的解析式;
(2)求曲线
在
处的切线方程.
19.(24-25 高二下·福建福州·阶段练习)已知函数
.
(1)求
的导数;
(2)求曲线
在点
处的切线方程,并求出切线与坐标轴所围三角形的面积.