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专题3.1 导数概念及其运算
【考纲解读】
内 容
要 求
备注
A
B
C
导数及其应用
导数的概念
√
导数的几何意义
√
导数的运算
√
【直击考点】
题组一 常识题
1.[教材改编] 某斜抛物体抛出后相对于水平面的高度h与抛出后的时间t的函数关系是h(t)=-t2+6t+10,则在3≤t≤4这段时间内的平均速度为________m/s.
【解析】 平均速度为==-1(m/s).
2.[教材改编] 已知函数f(x)=5-3x+2x2,且f′(a)=-1,则a=________.
【解析】 由题意可知,f′(x)=-3+4x,所以f′(a)=-3+4a=-1,解得a=.
3.[教材改编] 曲线y=2x3-3x+5在点(2,15)处的切线的斜率为________.
【解析】 因为y′=6x2-3,所以在点(2,9)处切线的斜率k=6×22-3=21.
题组二 常错题
4.若函数f(x)=4x3+a2+a,则f′(x)=__________.
【解析】 f′(x)=(4x3+a2+a)′=12x2.本题易出现一种求导错解:f′(x)=12x2+2a+1,没弄清函数中的变量是x,而a只是一个字母常量,其导数为0.
5.函数y=的导函数为____________.
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【解析】 y′==.本题易出现用错商的求导法则的情况.
题组三 常考题
6. 已知函数f(x)=ax3-x+2的图像在点(1,f(1))处的切线过点(2,6),则 a=________.
7. 函数y=在其极值点处的切线方程为________________.
【解析】 y′=,令y′=0,得x=1,此时y=e,即极值点为(1,e),函数在该点处的切线斜率为零,故切线方程为y=e.
【知识清单】
1. 导数的运算
1.基本初等函数的导数公式
(sin x)′=cosx,(cos x)′=-sinx,(ax)′=axlna,(ex)′=ex,(logax)=1xln a,(ln x)′=1x.
2.导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);
(2)[f(x)•g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);
(3)f(x)g(x)′=f′(x)g(x)-f(x)g′(x)[g(x)]2(g(x)≠0).
3.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.
考点2 导数的几何意义
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P(x0,y0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).
【考点深度剖析】
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【重点难点突破】
考点1 导数的运算
【1-1】求下列函数的导数.
(1)y=x2sin x;(2)y=;(3)y=ln(2x-5).
【答案】(1) 2xsin x+x2cos x. (2) .(3) .
【1-2】已知f1(x)=sin x+cos x,记f2(x)=f1′(x),f3(x)=f2′(x),…,fn(x)=fn-1′(x)(n∈N*,n≥2),则f1+f2+…+f2 014=________.
【答案】0
【解析】f2(x)=f1′(x)=cos x-sin x,
f3(x)=(cos x-sin x)′=-sin x-cos x,
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f4(x)=-cos x+sin x,f5(x)=sin x+cos x,
以此类推,可得出fn(x)=fn+4(x),
又∵f1(x)+f2(x)+f3(x)+f4(x)=0,
∴f1+f2+…+f2 014=503f1+f2+f3+f4+f1+f2=0.
【思想方法】
1. 求导之前,应利用代数、三角恒等式等变形对函数进行化简,然后求导,这样可以减少运算量,提高运算速度,减少差错.
2. 复合函数的求导,要正确分析函数的复合层次,通过设中间变量,确定复合过程,然后求导.
【温馨提醒】区别“积的导数”与“复合函数的导数”的差异
考点2 导数的几何意义
【2-1】 已知函数f(x)=3x+cos 2x+sin 2x,a=f′,f′(x)是f(x)的导函数,则过曲线y=x3上一点P(a,b)的切线方程为________.
【答案】3x-y-2=0.
【2-2】已知f(x)=ln x,g(x)=x2+mx+(m