必考部分第二章函数、导数及其应用
第十一讲 导数的概念及运算
1知识梳理·双基自测2考点突破·互动探究3名师讲坛·素养提升
1知识梳理·双基自测
知识点一 导数的概念与导数的运算1.函数的平均变化率
2.导数的概念(2)当把上式中的x0看作变量x时,f′(x)即为f(x)的导函数,简称导数,即y′=f′(x)=______________________.瞬时变化率
0nxn-1cosx-sinxaxlnaex
f′(x)±g′(x)f′(x)g(x)+f(x)g′(x)Cf′(x)
5.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_______________.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.yx′=yu′·ux′
知识点二 导数的几何意义函数f(x)在x=x0处的导数就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率,即曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率k=f′(x0),切线方程为_______________________.y-y0=f′(x0)(x-x0)
题组一 走出误区1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)f′(x)与f′(x0)(x0为常数)表示的意义相同.()(2)在曲线y=f(x)上某点处的切线与曲线y=f(x)过某点的切线意义相同.()(3)曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点.()(4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.()××√×
×××√
4x3-9x2ex+xexcos2x
3.(选修2-2P18AT5改编)已知函数f(x)=2xf′(1)+xlnx,则f′(1)=()A.eB.1C.-1D.-e[解析]f′(x)=2f′(1)+lnx+1,当x=1时,f′(1)=2f′(1)+1,∴f′(1)=-1,故选C.C
4.(选修2-2P3例题改编)在高台跳水运动中,ts时运动员相对于水面的高度(单位:m)是h(t)=-4.9t2+6.5t+10,则运动员的速度v=_________________m/s,加速度a=__________m/s2.[解析]v=h′(t)=-9.8t+6.5,a=v′(t)=-9.8.-9.8t+6.5-9.8
题组三 走向高考5.(2020·课标Ⅰ理,6,5分)函数f(x)=x4-2x3的图象在点(1,f(1))处的切线方程为()A.y=-2x-1B.y=-2x+1C.y=2x-3D.y=2x+1[解析]本题考查导数的几何意义.f′(x)=4x3-6x2,则f′(1)=-2,易知f(1)=-1,由点斜式可得函数f(x)的图象在(1,f(1))处的切线方程为y-(-1)=-2(x-1),即y=-2x+1.故选B.B
6.(2019·江苏,5分)在平面直角坐标系xOy中,点A在曲线y=lnx上,且该曲线在点A处的切线经过点(-e,-1)(e为自然对数的底数),则点A的坐标是____________.(e,1)
2考点突破·互动探究
考点一导数的基本运算——师生共研例1
(2)若函数f(x)=lnx-f′(1)x2+3x-4,则f′(3)=_______.[分析]①直接求导;②③化简后再求导;④利用商的导数运算法则求解;⑤⑥用复合函数求导法则求导.(2)先求出f′(1)得出导函数的解析式,再把x=3代入导函数解析式得f′(3).
导数计算的原则和方法(1)原则:先化简解析式,使之变成能用八个求导公式求导的函数的和、差、积、商再求导.(2)方法:①连乘积形式:先展开化为多项式的形式,再求导;②分式形式:观察函数的结构特征,先化为整式函数或较为简单的分式函数,再求导;③对数形式:先化为和、差的形式,再求导;④根式形式:先化为分数指数幂的形式,再求导;⑤三角形式:先利用三角函数公式转化为和或差的形式,再求导;⑥复合函数:由外向内,层层求导.
3x2+12x+11(3-x2)e2-x
1-22
考点二导数的几何意义——多维探究已知曲线f(x)=x3-x,则(1)曲线在点(1,0)处的切线方程为_______________;(2)曲线过点(1,0)的切线方程为____________________________;(3)曲线平行于直线5x-y+1=0的切线方程为________________________________.例22x-y-2=0角度1求曲线的切线方程2x-y-2=0或x+4y-1=0
[分析](1)解决曲线的切线问题直接利用导数的几何意义求切线斜率可得;(2)由于在点P处的切线平行于直线5x-y+1=0,则在点P处的切线斜率为5.
[解析]f′(x)=3x2-1.(1)曲线在点(1,0)处切线的斜率为k=f′(1)=2.∴所求切线方程为y=2(x-1),即2x-y-2=0.
求曲线的切线方程的两种类型(1)在求曲线的切线方程时,注意两个“说法”:求曲线在点P(x0,y0)处的切线方程和求曲线过点P(x0,y0)的切线方程,在点P处的切线,一定是以点P为切点,过点P的切线,不论点P在不在曲线上,点P不一定是切点.(2)在点P处的切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
(3)求过点P的曲线的切线方程的步骤为:第一步:设出切点坐标P′(x1,f(x1));第二步:写出过P′(x1,f(x1))的切线方程为y-f(x1)=f′(x1)(x-x1);第三步:将点P的坐标(x0,y0)代入切线方程,求出x1;第四步:将x1的值代入方程y-f(x1)=f′(x1)(x-x1)可得过点P(x0,y0)的切线方程.
角度2求切点坐标例3A
角度3求参数的值(或范围)(1)直线y=kx+1与曲线y=x3+ax+b相切于点A(1,3),则2a+b=_____.(2)函数f(x)=lnx+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,+∞)例41B
〔变式训练2〕(1)(角度1)(2019·全国卷Ⅱ,5分)曲线y=2sinx+cosx在点(π,-1)处的切线方程为()A.x-y-π-1=0B.2x-y-2π-1=0C.2x+y-2π+1=0D.x+y-π+1=0(2)(角度1)过点(1,-1)的曲线y=x3-2x的切线方程为____________________________.Cx-y-2=0或5x+4y-1=0
(3)(角度2)曲线y=3lnx+x+2在点P0处切线方程为4x-y-1=0,则点P0的坐标是()A.(0,1)B.(1,-1)C.(1,3)D.(1,0)(4)(角度3)(2019·全国卷Ⅲ,5分)已知曲线y=aex+xlnx在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则()A.a=e,b=-1B.a=e,b=1C.a=e-1,b=1D.a=e-1,b=-1CD
3名师讲坛·素养提升
例5C两曲线的公共切线问题
[引申]本例中两曲线公切线方程为___________________.y=2x+1-ln2
〔变式训练3〕若曲线y=x+lnx与曲线y=ax2+(a+2)x+1存在过点(0,-1)的公切线,则a=_____.8
∴切线l的方程为y=2x-1.又直线l与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切.∴方程2x-1=ax2+(a+2)x+1即ax2+ax+2=0的判别式Δ=a2-8a=0,∴a=8或0(舍去).
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