§3.2 导数的计算
3.2.1 几个常用函数的导数
3.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)
课时目标 1.能根据定义求函数 y=c,y=x,y=x2,y=1
x的导数.2.能利用给出的基本
初等函数的导数公式求简单函数的导数.
1.函数 y=f(x)=c 的导数为____________,它表示函数 y=c 图象上每一点处,切线的
斜率为 0.若 y=c 表示路程关于时间的函数,则 y′=0 可以解释为某物体的____________始
终为 0,即一直处于________状态.函数 y=f(x)=x 的导数为__________,它表示函数 y=x
图象上每一点处切线的斜率为 1.若 y=x 表示路程关于时间的函数,则 y′=1 可以解释为某
物体做____________为 1 的______________运动.
2.常见基本初等函数的导数公式:
(1)若 f(x)=c(c 为常数),则 f′(x)=______;
(2)若 f(x)=xα (α∈Q*),则 f′(x)=________;
(3)若 f(x)=sin x,则 f′(x)=________;
(4)若 f(x)=cos x,则 f′(x)=________;
(5)若 f(x)=ax,则 f′(x)=________ (a>0);
(6)若 f(x)=ex,则 f′(x)=________;
(7)若 f(x)=logax,则 f′(x)=________ (a>0,且 a≠1);
(8)若 f(x)=ln x,则 f′(x)=________.
一、选择题
1.下列结论不正确的是( )
A.若 y=3,则 y′=0
B.若 y= 1
x
,则 y′=-1
2 x
C.若 y=- x,则 y′=- 1
2 x
D.若 y=3x,则 y′=3
2.下列结论:①(cos x)′=sin x;②(sin π
3 )′=cos π
3;③若 y= 1
x2,则 y′|x=3=- 2
27.
其中正确的有( )
A.0 个 B.1 个 C.2 个 D.3 个
3.已知直线 y=kx 是曲线 y=ex 的切线,则实数 k 的值为( )
A.1
e B.-1
e C.-e D.e
4.正弦曲线 y=sin x 上一点 P,以点 P 为切点的切线为直线 l,则直线 l 的倾斜角的范
围是( )
A.[0,π
4 ]∪[3π
4 ,π) B.[0,π)
C.[π
4,3π
4 ] D.[0,π
4 ]∪[π
2,3π
4 ]
5.已知曲线 y=x3 在点 P 处的切线斜率为 k,则当 k=3 时的 P 点坐标为( )
A.(-2,-8) B.(-1,-1)或(1,1)
C.(2,8) D.(-1
2,-1
8)
6.质点沿直线运动的路程 s 与时间 t 的关系是 s=5 t,则质点在 t=4 时的速度为( )
A. 1
25 23 B. 1
105 23
C.2
5
5 23 D. 1
10
5 23
题 号 1 2 3 4 5 6
答 案
二、填空题
7.曲线 y=cos x 在点 A (π
6, 3
2 )处的切线方程为__________________________.
8.已知 f(x)=xa,a∈Q,若 f′(-1)=-4,则 a=
________________________________________________________________________.
9.若函数 y=f(x)满足 f(x-1)=1-2x+x2,则 y′=f′(x)=________.
三、解答题
10.求下列函数的导数:
(1)y=x12;(2)y=1
x4;(3)y=5 x3;(4)y=10x.
11.求过点(2,0)且与曲线 y=x3 相切的直线方程.
能力提升
12.设曲线 y=xn+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与 x 轴的交点的横坐标为 xn,令 an=lg xn,
则 a1+a2+…+a99 的值为________.
13.求过曲线 y=ex 上点 P(1,e)且与曲线在该点处的切线垂直的直线方程.
1.准确记忆八个公式是求函数导数的前提.
2.求函数的导数,要恰当选择公式,保证求导过程中变形的等价性.
3.对于一些应用问题如切线、速度等,可以结合导数的几何意义,利用公式进行计
算.
§3.2 导数的计算
3.2.1 几个常用函数的导数
3.2.2 基本初等函数的导数公式及
导数的运算法则(一)
知识梳理
1.y′=0 瞬时速度 静止 y′=1 瞬时速度 匀速直线
2.(1)0 (2)αxα-1 (3)cos x (4)-sin x
(5)axln a (6)ex (7) 1
xln a (8)1
x
作业设计
1.B [y′=( 1
x )′=(x-1
2)′=-1
2x-3
2=- 1
2x x.]
2.B [直接利用导数公式.
因为(cos x)′=-sin x,所以①错误;
sin π
3= 3
2 ,而( 3
2 )′=0,所以②错误;
(1
x2 )′=(x-2)′=-2x-3,则 y′|x=3=- 2
27,
所以③正确.]
3.D [设切点为(x0,y0).由 y′=ex,
得 y′|x=x0=ex0,
∴过切点的切线为 y-ex0=ex0(x-x0),
即 y=ex0x+(1-x0)ex0,又 y=kx 是切线,
∴Error! ∴Error!]
4.A [∵y′=cos x,而 cos x∈[-1,1].
∴直线 l 的斜率的范围是[-1,1],
∴直线 l 倾斜角的范围是[0,π
4 ]∪[3
4π,π).]
5.B [y′=3x2,∵k=3,
∴3x2=3,∴x=±1,
则 P 点坐标为(-1,-1)或(1,1).]
6.B [s′=1
5t-4
5.
当 t=4 时,s′=1
5· 1
5 44= 1
105 23.]
7.x+2y- 3-π
6=0
解析 ∵y′=(cos x)′=-sin x,
∴y′|x=π
6=-sin π
6=-1
2,
∴在点 A 处的切线方程为 y- 3
2 =-1
2(x-π
6 ),
即 x+2y- 3-π
6=0.
8.4
解析 ∵f′(x)=axa-1,
∴f′(-1)=a(-1)a-1=-4,∴a=4.
9.2x
解析 ∵f(x-1)=1-2x+x2=(x-1)2,
∴f(x)=x2,f′(x)=2x.
10.解 (1)y′=(x12)′=12x11.
(2)y′=(1
x4 )′=(x-4)′=-4x-5=-4
x5.
(3)y′=(5 x3)′=(x3
5)′=3
5x-2
5= 3
55 x2.
(4)y′=(10x)′=10xln 10.
11.解 点(2,0)不在曲线 y=x3 上,可令切点坐标为(x0,x30).由题意,所求直线方程的
斜率 k=x30-0
x0-2=y′|x=x0=3x20,即 x30
x0-2=3x20,解得 x0=0 或 x0=3.
当 x0=0 时,得切点坐标是(0,0),斜率 k=0,则所求直线方程是 y=0;
当 x0=3 时,得切点坐标是(3,27),斜率 k=27,则所求直线方程是 y-27=27(x-3),
即 27x-y-54=0.
综上,所求的直线方程为 y=0 或 27x-y-54=0.
12.-2
解析 y′=(n+1)xn,曲线在点(1,1)处的切线方程为 y-1=(n+1)(x-1),令 y=0,
得 x= n
n+1.
an=lg xn=lg n
n+1=lg n-lg(n+1),
则 a1+a2+…+a99=lg 1-lg 2+lg 2-lg 3+…+lg 99-lg 100=-lg 100=-2.
13.解 ∵y′=ex,∴曲线在点 P(1,e)处的切线斜率是 y′|x=1=e,
∴过点 P 且与切线垂直的直线的斜率 k=-1
e,
∴所求直线方程为 y-e=-1
e(x-1),
即 x+ey-e2-1=0.