专题2.22 求导函数及函数在某一点处导数(解析版)

专题2.22 求导函数及函数在某一点处导数(解析版)
专题2.22 求导函数及函数在某一点处导数(解析版)

求函数的导函数或某一点处的导数 秒杀题型一:求导函数

秒杀方法:基本初等函数的导数公式:

①若()(f x c =c 为常数),则'()0f x =; ②若()(),f x x Q αα*=∈则'1()f x x αα-=; ③若()sin ,f x x =则'()cos f x x =; ④若()cos ,f x x =则'()sin ;f x x =- ⑤若()x f x a =,则'()ln x f x a a =; ⑥若()x f x e =,则'()x f x e =; ⑦若()log ,a f x x =则'

1()ln f x x a

=; ⑧若()ln ,f x x =则'

1()f x x =。

导数运算法则:

①[]'

'

'

()()()()f x g x f x g x ±=±;

②[])()()()()()('

''

x g x f x g x f x g x f ?+?=?;

③[]

'

''2

()()()()()

()()f x f x g x f x g x g x g x ??-=????。 复合函数的导数:

由()y f u =和()u g x =复合而成的函数:(())y f g x =,其导数为:'''

x u x y y u =?。

快速求导法则:

[]

[]

)()()(''x f x f e x f e x x

+=; []

[]

)()()(''x f x f e x f e

x x

-=--。

1.(母题)求多项式函数1

011()...n n n n f x a x a x a x a --=++++的导数.

【解析】:()12

110'1)(---+???+-+=n n n a x a n x na x f 。

2.(母题)求tan y x =的导数. 【解析】:=

'

y 21

cos x

。 3.(母题)求tan x

y e x =的导数。

【解析】:'2

1

(tan )cos x

y e x x

=+

。 4.(母题)求sin ln 2x

y x x e x =+-的导数。 【解析】:'1

sin cos (ln )x

y x x x e x x

=+++。

5.(母题)设3

(),()f x x f a bx =-的导数等于 ( )

A.3()a bx -

B.2

23()b a bx -- C.2

3()b a bx - D .2

3()b a bx -- 【解析】:选D 。

6.(母题)求下列函数的导数:(1)sin(3)6

y x π

=-;

(2)2x

y xe =; (3)2ln(15)x y x =+-; (4)cos3x y e

x -=

【解析】:(1)='

y 3cos(3)6

x π

-;

(2)='

y 2(12)x

e x +;

(3)='y 5

2ln 251

x

x +

-; (4)='

y cos33sin3x x

e x e x ----。

7.(母题)求下列函数的导数:(1)43

sin 3cos 4y x x =; (2)2

2

2()x x y e e

-=+.

【解析】:(1)='

y 32

12sin 3cos 4cos7x x x ;

(2)='

y 2

2

x

x e e

-

-。

8.(母题)求下列函数的导数:(1)2

(ln sin )y x x x =+; (2)2

cos x x

y x -=

. 【解析】:(1)='

y 2

2ln 2sin cos x x x x x x x +++;

(2)='

y 3

sin 2cos x x x x

x +--

9.(高考题改编)设0()sin f x x =,1()f x ='

0()f x ,'21()()f x f x =…,'1()()n n f x f x +=n N ∈,则)(2020x f =

( )

A.sin x

B.sin x -

C.cos x

D.cos x -

【解析】:1234()cos ,()sin ,()cos ,()sin f x x f x x f x x f x x ==-=-=0()f x =,()n f x 是以4为周期的函数,即x x f x f sin )()(02020==,选A 。

秒杀结论:偶函数的导数是奇函数;奇函数的导数是偶函数。

10.(高考题)观察2'()2x x =,4'3()4x x =,'(cos )sin x x =-,由归纳推理可得:若定义在R 上的函数()f x 满 足()()f x f x -=,记()g x 为()f x 的导函数,则()g x -= ( ) A.()f x B.()f x - C.()g x D.()g x - 【解析】:)(x f Θ是偶函数,)(x g ∴是奇函数,有)()(x g x g -=-,选D 。 11.(高考题)若42()f x ax bx c =++,满足2)1('=f ,则)1('

-f = ( ) A.4-

B.2-

C.2

D.4

【解析】:)(x f Θ是偶函数,)('

x f ∴是奇函数,有)()('

'

x f x f -=-,2)1()1('

'

-=-=-∴f f ,选B 。 秒杀题型二:求函数在某一点处的导数 秒杀方法:求出导函数,代入自变量即可。

1.(高考题)等比数列{}n a 中,12a =,8a =4,函数()128()()()f x x x a x a x a =---L ,则()'

0f = ( )

A.62

B.92

C.12

2 D.15

2

【解析】:()f x 展开后是关于x 的多项式,最高次为9次,最低次为0次,求导后最高次为8次,最低次为0次,代入0后只剩常数,而这个常数正是原函数一次项的系数,从原函数中分配系数可知一次项系数为

128.a a a ???=122,选C 。

2.(2008年新课标全国卷)设()ln f x x x =,若2)(0'

=x f ,则0x = ( ) A.2

e

B.e

C.

ln 2

2

D.ln 2

【解析】:1ln )('

+=x x f ,得1ln 0=x ,e x =0,选B 。

3.(高考题)设函数32sin ()tan ,32f x x x θθθ=++其中50,12πθ??

∈????

,则导数)1('f 的取值范围是 ( )

A.[]2,2-

B.

C.??

D.??

【解析】:x x x f ?+?=θθcos 3sin )(2',???

?

?+

=+=∴3sin 2cos 3sin )1('

πθθθf ,??

?

???∈+4333πππθ,,

[

]

2,2)1('∈

∴f ,选D 。

4.(高考题)已知函数x x f x f sin cos )4()('

+=π,则()4

f π

的值为 .

【解析】:''

()()sin cos 4

f x f x x π

=-+,代入=

x 4π,得'()4

f π

=12-,(

)12

2

221

2)4(=+-=

πf 。 5.(高考题)设函数()f x 在(0,)+∞内可导,且()x x

f e x e =+,则)1('

f = . 【解析】:法一:由换元法求解析式得:x x x f +=ln )(,11

)('

+=

x

x f ,2)1('=f 。 法二:令x

e x x g +=)(,x

e x g +=1)('

,)1()0('

'

f g =2=。

4导数研究三次函数的性质

4导数研究三次函数的性质 复习目标:掌握三次函数的图象和性质,尤其是利用导数研究单调性、极值情况,以及三次函数 的零点。 复习重点难点:(1)三次函数的图象的四种情况;(2)三次函数的极值情况; 【典型例题】 题型一:三次函数单调性的讨论 例1.已知函数32()2f x ax x x =++在R 上恒为增函数,求实数a 的取值范围. 例2.已知函数f (x )=-x 3+3x 2+9x +a , (I )求f (x )的单调递减区间; (II )若f (x )在区间[-2,2]上的最大值为20,求它在该区间上的最小值.

题型二:三次函数极值,最值的讨论 例3. 已知a 是实数,函数2()()f x x x a =-; (1)若'(1)3f =,求a 的值及曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程; (2)求()f x 在区间[]2,0上的最大值. 例4.已知函数()f x 的导数2()33,f x x ax '=-(0).f b =,a b 为实数,12a <<. (1)若()f x 在区间[1, 1]-上的最小值、最大值分别为2-、1,求a 、b 的值; (2)设函数2()(()61)x F x f x x e '=++?,试判断函数()F x 的极值点个数.

【课后作业】 1.过曲线y =x 3+x-2上的点P 0的切线平行于直线y =4x-1,则切点P 0的坐标为 2.已知向量a =(x 2,x +1),b =(1-x ,t ).若函数f (x )=a·b 在区间(-1,1)上是增函数,求t 的取值范围. 3.函数f (x )=x 3+x 2-x 在区间[-2,1]上的最大值和最小值分别是 4.已知某生产厂家的年利润y (单位:万元)与年产量x (单位:万件)的函数关系式为 31812343 y x x =-+-,则使该生产厂家获得最大年利润的年产量为 5.设函数b x a ax x x f +-+-=223323 1)( (0

(整理)基本初等函数求导公式

基本初等函数求导公式 (1) 0)(='C (2) 1 )(-='μμμx x (3) x x cos )(sin =' (4) x x sin )(cos -=' (5) x x 2 sec )(tan =' (6) x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec =' (8) x x x cot csc )(csc -=' (9) a a a x x ln )(=' (10) (e )e x x '= (11) a x x a ln 1 )(log = ' (12) x x 1)(ln = ', (13) 211)(arcsin x x -= ' (14) 211)(arccos x x -- =' (15) 21(arctan )1x x '= + (16) 21(arccot )1x x '=- + 函数的和、差、积、商的求导法则 设)(x u u =,)(x v v =都可导,则 (1) v u v u '±'='±)( (2) u C Cu '=')((C 是常数) (3) v u v u uv '+'=')( (4) 2v v u v u v u '-'=' ??? ?? 反函数求导法则 若函数)(y x ?=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ?,则它的反函数)(x f y =在对应 区间 x I 内也可导,且 )(1)(y x f ?'= ' 或 dy dx dx dy 1= 复合函数求导法则

设)(u f y =,而)(x u ?=且)(u f 及)(x ?都可导,则复合函数)]([x f y ?=的导数为 dy dy du dx du dx =g 或()()y f u x ?'''=g 2. 双曲函数与反双曲函数的导数. 双曲函数与反双曲函数都是初等函数,它们的导数都可以用前面的求导公式和求导法则求出. 可以推出下表列出的公式: sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB tan(A+B) =tanAtanB -1tanB tanA + tan(A-B) =tanAtanB 1tanB tanA +- cot(A+B) =cotA cotB 1 -cotAcotB + cot(A-B) =cotA cotB 1 cotAcotB -+ 倍角公式 tan2A =A tan 12tanA 2- Sin2A=2SinA?CosA Cos2A = Cos 2A-Sin 2A=2Cos 2A-1=1-2sin 2A

三次函数与导数--例题与练习答案

三次函数与导数例题与练习答案 例1.(14全国大纲卷文21,满分12分)函数32()33(0)f x ax x x a =++≠. (1)讨论函数()f x 的单调性; (2)若函数()f x 在区间(1,2)是增函数,求a 的取值范围. 解:(Ⅰ)2()363f x ax x '=++,2 ()3630f x ax x '=++=的判别式△=36(1-a ). (ⅰ)当a ≥1时,△≤0,则()0f x '≥恒成立,且()0f x '=当且仅当1,1a x ==-,故此时()f x 在R 上是增函数. (ⅱ)当1a <且0a ≠,时0>?,()0f x '= 有两个根:12x x = = , 若01a <<,则12x x <, 当2(,)x x ∈-∞或1(,)x x ∈+∞时,()0f x '>,故()f x 在 21(,),(,)x x -∞+∞上是增函数;当21(,)x x x ∈时,()0f x '<,故()f x 在21(,)x x 上是减函数; 若0,故()f x 在),(21x x 上是增函数; (Ⅱ)当0>a 且0>x 时, 0363)(2 >++='x ax x f ,所以 当0a >时,()f x 在区间(1,2)是增函数. 当0a <时, ()f x 在区间(1,2)是增函数,当且仅当(1)0f '≥且(2)0f '≥,解得5 04 a - ≤<. 综上,a 的取值范围是5 [,0)(0,)4 -+∞U . 例2.(14安徽文数 20)(本小题满分13分) 设函数23()1(1)f x a x x x =++--,其中0a >。(1)讨论()f x 在其定义域上的单调性; (1) 当[0,1]x ∈时,求()f x 取得最大值和最小值时的x 的值. (Ⅰ) ()f x 的定义域为(,)-∞+∞,2 ()123f x a x x '=+-- 令()0f x '=,得121211,33 x x x x --+= =< 所以12()3()()f x x x x x '=--- 当1x x <或2x x >时,()0f x '<;当12x x x <<时,()0f x '>, 故()f x 在12(,)(,)x x -∞+∞和内单调递减,在12(,)x x 内单调递增 (Ⅱ)因为0a >,所以120,0x x <> (ⅰ)当4a ≥时,21x ≥,由(Ⅰ)知,()f x 在[0,1]上单调递增, 所以()f x 在 0x =和1x =处分别取得最小值和最大值 (ⅱ)当04a <<时,21x <,由(Ⅰ)知,()f x 在[0,2x ]上单调递增,在[2x ,1] 上单调递减,因此()f x 在213 x x -+==处取得最大值 又(0)1,(1)f f a ==,所以 当01a <<时,()f x 在1x =处取得最小值; 当1a =时,()f x 在0x =和1x =处同时取得最小值; 当04a <<时,()f x 在0x =处取得最小值。 例4.(14年天津文科19,满分14分)已知函数232 ()(0),3 f x x ax a x R =->∈ (1) 求()f x 的单调区间和极值;(2)若对于任意的1(2,)x ∈+∞,都存在 2(1,)x ∈+∞,使得12()()1f x f x ?=,求a 的取值范围 解:(Ⅰ)由已知,有2 ()22(0)f x x ax a '=->

用导数研究三次函数

用导数研究三次函数 一、知识点解析 1定义: 定义1、形如y =ax3?bx2? CX ?d(a =0)的函数,称为“三次函数”。 定义2、三次函数的导函数为二次函数:f / (x) = 3ax2 2bx c(a = 0),我们把 2 2 =4b -12ac=4(b -3ac),叫做三次函数导函数的判别式。 2、三次函数图象与性质的探究: 1、单调性 2 3 2 一般地,当b -3ac二0时,三次函数y = ax bx ?cχ?d(a=0)在R上是单调函数;当b -3ac 0时,三次函数y = ax bx CX d(a 0)在R上有三个单调区间。 2、对称中心 3 2 三次函数f (x) = ax bx CX d (^?-z 0)是关于点对称,且对称中心为点 b b (—I f (—)),此点的横坐标是其导函数极值点的横坐标。 3a 3a y= f(x)图象的对称中心在导函数y=∕'O)的对称轴上,且又是两个极值点的中点, 同时也是二阶导为零的点。 3、三次方程根的问题 (1)当.?, =b2 _3ac乞0时,由于不等式「(X)恒成立,函数是单调递增的,所以原方程仅有一个实根。 ■ 0时,由于方程f(X)= 0有两个不同的实根x1, X2,不妨设 (2)当厶=b2 _3ac X i :::x2, 可知,(χ1,f(χj)为函数的极大值点,(X2, f(x2))为极小值点,且函数y = f(x)在(」:,X1)和(x2, ■--)上单调递增,在"x1,x2 I上单调递减。 此时: ①若f (x1) f (x2) 0 ,即函数y = f (x)极大值点和极小值点在X轴同侧,图象均与X轴只有一个交点,所以原方程有且只有一个实根。 ②若f (χ1) f (χ2) :::0 ,即函数y = f (x)极大值点与极小值点在X轴异侧,图象

常用基本初等函数求导公式积分公式.doc

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) , (13) (14) (15) (16) 函数的和、差、积、商的求导法则 设,都可导,则 ( 1)( 2)(是常数) ( 3)( 4) 反函数求导法则 若函数在某区间内可导、单调且,则它的反函数在对应区间内也可导,且 或 复合函数求导法则 设,而且及都可导,则复合函数的导数为 或 2. 双曲函数与反双曲函数的导数. 双曲函数与反双曲函数都是初等函数,它们的导数都可以用前面的求导公式和求导法则求出.

可以推出下表列出的公式: 常用积分公式表·例题和点评 ⑴kdx kx c ( k 为常数) ⑵x dx( 1) 1 x 1 c 1 特别, 1 dx 1 c , x d x 2 x23 c , 1 dx 2 x c x 2 x 3 x ⑶1 dx ln | x | c x ⑷ a x d x a x c , 特别,e x d x e x c ln a

⑸ sin x dx cos x c ⑹ cos x d x sin x c ⑺ 1 d x csc 2 x dx cot x c sin 2 x ⑻ 1 d x sec 2 x dx tan x c cos 2 x ⑼ 1 dx x c ( a 0) , 特别, a 2 x 2 arcsin a ⑽ 1 dx 1 x c (a 0) , 特别, a 2 x 2 arctan a a ⑾ 1 1 a x a 2 x 2 d x 2a ln a x c ( a 0) 或 1 1 x a x 2 a 2 dx 2a ln x a c ( a 0) ⑿ tan x dx ln cos x c ⒀ cot x dx ln sin x c 1 arcsin x c 1 d x x 2 1 1 x 2 dx arctan x c 1 ln csc x cot x c ⒁ csc x d x x dx ln tan c sin x 2 1 ln sec x tan x c ⒂ secx d x x dx c cos x ln tan 4 2 1 ( a 0) x 2 a 2 ⒃ a 2 dx ln x c x 2 ⒄ a 2 x 2 dx ( a 0) a 2 x x a 2 x 2 c arcsin 2 2 a ⒅ x 2 2 (a 0) x x 2 a 2 a 2 ln x x 2 a 2 c a d x 2 2

1.基本初等函数求导公式

1. 基本初等函数求导公式 (1) 0)(='C (2) 1 )(-='μμμx x (3) x x cos )(sin =' (4) x x sin )(cos -=' (5) x x 2 sec )(tan =' (6) x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec =' (8) x x x cot csc )(csc -=' (9) a a a x x ln )(=' (10) (e )e x x '= (11) a x x a ln 1 )(log = ' (12) x x 1)(ln = ', (13) 211)(arcsin x x -= ' (14) 211)(arccos x x -- =' (15) 21(arctan )1x x '= + (16) 21(arccot )1x x '=- + 函数的和、差、积、商的求导法则 设)(x u u =,)(x v v =都可导,则 (1) v u v u '±'='±)( (2) u C Cu '=')((C 是常数) (3) v u v u uv '+'=')( (4) 2v v u v u v u '-'=' ??? ?? 反函数求导法则 若函数)(y x ?=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ?,则它的反函数)(x f y =在对应 区间 x I 内也可导,且 )(1)(y x f ?'= ' 或 dy dx dx dy 1= 复合函数求导法则

设)(u f y =,而)(x u ?=且)(u f 及)(x ?都可导,则复合函数)]([x f y ?=的导数为 dy dy du dx du dx =g 或()()y f u x ?'''=g 2. 双曲函数与反双曲函数的导数. 双曲函数与反双曲函数都是初等函数,它们的导数都可以用前面的求导 公式和求导法则求出.可以推出下表列出的公式: 三、基本初等函数的微分公式与微分运算法则 从函数的微分表达式: d ()d y f x x '= 可以看出,要计算函数的微分,只要计算函数的导数,再乘以自变量的微分.因此,可得如下的微分公式和微分运算法则. 1. 基本初等函数的微分公式 由基本初等函数的导数公式,可以直接写出基本初等函数的微分公式.为了便于对照,列表于下:

基本初等函数的导数公式表

导数基本知识汇总试题 基本知识点: 知识点一、基本初等函数的导数公式表(须掌握的知识点) 1、"0 2、 (乂7二心I (n 为正整数) 3、 Ca x y=a x \na Ce x y=e x (long a xy=-^— 4、 xina (lnxX=- 5、 x 6、 (sin Q 二 cos x 7 (cos x )‘二-sin x '(ly=-± 8. x 对 知识点二:导数的四则运算法则 1、 ("土 v y=u ± v r 2、 (nv )r =u F v + //v r 3、 (Cu7=Cu 4、 v 知识点三:利用函数导数判断函数单调性的法则 1. 如果在广(力>°,则/a )在此区间是增区间,为/(X )的单调增区间。 2、如果在(""),广(x )v0,则/(x )在此区间是减区间,(心)为/(X )的单调减区 间。 一、计算题 1. 计算下列函数的导数: (1) y = x 15 (2) y = x* (XH O) (3) 5 y = x 4 (x a 0) (4) 2 y = x^ (XA O) (5) 2 y = x 3 (X A 0) (6) y = x 5

(7) >,=v2 , 24) (7) y = sin x (8) y = cos x (9) y=r (10) y = In x (11) y = e x 2、求下列函数在给泄点的导数: 2 (1)尸存,“16 7T . X =— (4) y = xsinx , 4 x y = --- (6) 1+F ,兀=1 (2) y = sinx (3)y = cosx x = 2TT 3 (5) >,=v

第07讲(三次函数的导数问题)(原卷版)

第07讲(三次函数的导数问题) 【目标导航】 运用三次函数的图像研究零点问题, 三次函数的单调性问题, 三次函数的极值与最值问题。 【例题导读】 例1、若13 x 3-x 2+ax -a =0只有一个实数根,求实数a 的取值范围. 例2、 已知函数f (x )=13x 3-k +12x 2,g (x )=13 -kx ,若函数f (x )与g (x )的图象有三个不同的交点,求实数k 的取值范围. 例3、设函数f (x )=13x 3-a 2x 2+1,其中a >0,若过点(0,2)可作曲线y =f (x )的三条不同切线,求实数a 的取值范围. 例4、已知函数f (x )=14 x 3-x 2+x . (1)求曲线y =f (x )的斜率为1的切线方程; (2)当x ∈[-2,4]时,求证:x -6≤f (x )≤x ; (3)设F (x )=|f (x )-(x +a )|(a ∈R ),记F (x )在区间[-2,4]上的最大值为M (a ).当M (a )最小时,求a 的值. 例5、已知函数f(x)=?????-x 3+x 2,x<0,e x -ax ,x≥0,其中常数a ∈R . (1) 当a =2时,求函数f (x )的单调区间; (2) 若方程f (-x )+f (x )=e x -3在区间(0,+∞)上有实数解,求实数a 的取值范围;

例6、已知函数32()1f x x ax bx a b =+++∈,,R . (1)若20a b +=, ① 当0a >时,求函数()f x 的极值(用a 表示); ② 若()f x 有三个相异零点,问是否存在实数a 使得这三个零点成等差数列?若存在,试求出a 的值;若不存在,请说明理由; 例7、已知函数32()1(0,)f x x ax bx a b =+++>∈R 有极值,且导函数'()f x 的极值点是()f x 的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值) (1)求b 关于a 的函数关系式,并写出定义域; (2)证明:33b a >; (3)若(),'()f x f x 这两个函数的所有极值之和不小于72 -,求a 的取值范围. 例8、已知函数f(x)=2x 3-3(a +1)x 2+6ax ,a ∈R . (1) 曲线y =f (x )在x =0处的切线的斜率为3,求a 的值; (2) 若对于任意x ∈(0,+∞),f (x )+f (-x )≥12ln x 恒成立,求a 的取值范围; (3) 若a >1,设函数f (x )在区间[1,2]上的最大值、最小值分别为M (a ),m (a ),记h (a )=M (a )-m (a ),求h (a )的最小值.

基本函数求导公式

基本函数求导公式

基本初等函数求导公式 (1) 0)(='C (2) 1 )(-='μμμx x (3) x x cos )(sin =' (4) x x sin )(cos -=' (5) x x 2 sec )(tan =' (6) x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec =' (8) x x x cot csc )(csc -=' (9) a a a x x ln )(=' (10) (e )e x x '= (11) a x x a ln 1 )(log = ' (12) x x 1)(ln = ', (13) 211)(arcsin x x -= ' (14) 211)(arccos x x -- =' (15) 21(arctan )1x x '= + (16) 21(arccot )1x x '=- + 函数的和、差、积、商的求导法则 设)(x u u =,)(x v v =都可导,则 (1) v u v u '±'='±)( (2) u C Cu '=')((C 是常数) (3) v u v u uv '+'=')( (4) 2v v u v u v u '-'=' ??? ?? 反函数求导法则 若函数)(y x ?=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ?,则它的反函数)(x f y =在对应 区间 x I 内也可导,且 )(1)(y x f ?'= ' 或 dy dx dx dy 1= 复合函数求导法则

隐函数存在定理 1 设函数),(y x F 在点),(0 0y x P 的 某一邻域内具有连续的偏导数,且0),(0 =y x F ,, ),(00≠y x F y ,则方程),(y x F =0在点),(0 y x 的某一邻域内 恒能唯一确定一个单值连续且具有连续导数的函数)(x f y =,它满足条件) (00 x f y =,并有 y x F F dx dy -= (2) 公式(2)就是隐函数的求 导公式 这个定理我们不证。现仅就公式(2)作如下推导。 将方程(1)所确定的函数)(x f y =代入,得恒等式 ))(,(≡x f x F , 其左端可以看作是x 的一个复合函数,求这个函数的全导数,由于恒等式两端求导后仍然恒等,即得 ,0=??+??dx dy y F x F 由于y F 连续,且0),(0 ≠y x F y ,所以存在(x 0,y 0)的一个

原函数和导函数的关系

课题:探究原函数与导函数的关系 首师大附中数学组王建华 设计思路 这节课是在学完导数和积分之后,学生从大量的实例中对原函数和导函数的关系有了一定的认识的基础上展开教学的。由于这部分内容课本上没有,但数学内部的联系规律和对称美又会使学生既觉得有挑战性又充满探究的兴趣。备这个课的过程中我虽然参考了大量已有的资料,但需要做更深入地思考这些命题间的联系,以什么方式展开更利于学生拾级而上,最终登上高峰体会一览众山小的乐趣和成就感。教师实际上是在引导学生进行一次理论的探险,大胆地猜,小心地证,谨慎地修改条件,步步逼近真理。最终学生能否记住这些结论并不重要,重要的是研究相互关联的事物的一般思路和方法。对优秀生或热爱数学的学生来说会有更多的收获。 整个教学流程 1. 从经验观察发现,猜想得命题p,q. 这两个命题为真命题,证明它们的方法用复合函数求导,比较容易上手。 2. 学生自然会想到这个命题的逆命题是否成立,尝试证明。证明的思路也要逆向思考。发现由于导数确定后原函数不能唯一确定,有上下平移的可能,这样关于y轴对称的性质能够保持,但关于原点对称的性质就不能保证了。 3. 函数的平移不改变函数图象的对称性,因此将奇函数的性质拓展为关于中心对称,将偶 对称,研究前面的四个命题还是否成立。研究方法可以类函数的性质拓展为关于直线x a 比迁移前面的方法。能成立的严格证明,不能成立的举出反例,并尝试通过改变条件使之成为真命题。 4.已有成果的应用:利用二次函数的对称性性质研究三次函数的对称性。 教学目标 在这个探究过程中 1.加强学生对导函数与原函数相生相伴的关系的理解; 2.增强学生对函数对称性的理解和抽象概括表达能力; 3体验研究事物的角度,一个新定理是怎样诞生的,怎样才是全面地认识了一个事物。 4.培养学生的思辨能力,分析法解决问题的能力,举反例的能力等等。 教学重点 以原函数与导函数的对称性的联系为载体让学生体验观察发现、概括猜想、辨别真伪的过程。 教学难点 灵活运用所学知识探索未知领域。 新课引入 前面解题时我们常根据导函数的符号示意图画出原函数的单调性示意图,你能根据原函数的图像画出导函数的示意图吗? 一.探究由原函数的奇偶性能否推出导函数的奇偶性。

基本初等函数的导数公式

基本初等函数的导数公式 学习目标: 掌握初等函数的求导公式; 学习重难点: 用定义推导常见函数的导数公式. 一、复习 1、导数的定义; 2、导数的几何意义; 3、导函数的定义; 4、求函数的导数的流程图。 (1)求函数的改变量()(x f x x f y -?+=? (2)求平均变化率 x y = ?? (3)取极限,得导数/y =()f x '=x y x ??→?0 lim 本节课我们将学习常见函数的导数。首先我们来求下面几个函数的导数。 (1)、y=x (2)、y=x 2 (3)、y=x 3 问题:1-=x y ,2-=x y ,3-=x y 呢? 问题:从对上面几个幂函数求导,我们能发现有什么规律吗? 二、学习过程 1、基本初等函数的求导公式: ⑴ ()kx b k '+= (k,b 为常数) ⑵ 0)(='C (C 为常数) ⑶ ()1x '= ⑷ 2()2x x '= ⑸ 32()3x x '= ⑹ 2 1 1()x x '=- ⑺ '= 由⑶~⑹你能发现什么规律? ⑻ 1()x x ααα-'= (α为常数) ⑼ ()ln (01)x x a a a a a '=>≠, ⑽ a a 11(log x)log e (01) x xlna a a '= = >≠,且 ⑾ x x e )(e =' ⑿ x 1)(lnx =' ⒀ cosx )(sinx =' ⒁ sinx )(cosx -=' 从上面这一组公式来看,我们只要掌握幂函数、指对数函数、正余弦函数的求导就可以了。

例1、求下列函数导数。 (1)5-=x y ( 2)x y 4= (3)x x x y = (4)x y 3log = (5)y=sin(2 π +x) (6) y=sin 3 π (7)y=cos(2π-x) 例2.若直线y x b =-+为函数1y x = 图象的切线,求b 的值和切点坐标. 变式1.求曲线y=x 2 在点(1,1)处的切线方程. 总结切线问题:找切点 求导数 得斜率 变式2:求曲线y=x 2过点(0,-1)的切线方程 变式3:已知直线1y x =-,点P 为y=x 2 上任意一点,求P 在什么位置时到直线距离最短. 三:课堂练习. 1.求下列函数的导数 (1)3y x = (2)y = (3)2 1y x = (4)3x y = (5)2log y x = (6)cos y x = 四、小结 (1)基本初等函数公式的求导公式 (2)公式的应用 随堂检测: 1. 已知3()f x x =,则'(1)f = 。 2.设y = ,则它的导函数为 。 3.过曲线3y x -=上的点1 (2,)8 的切线方程为 。 4.求下列函数的导函数 (1)2y x -= (2)y = (3)41y x = (4)2x y = (5)4log y x = (6)ln y x = (7)sin()2y x π=- (8)3cos()2 y x π =+ 5.求曲线x y e =在0x =处的切线方程。

用导数研究三次函数

用导数研究三次函数 一、知识点解析 1、定义: 定义1、形如3 2 (0)y ax bx cx d a =+++≠的函数,称为“三次函数”。 定义2、三次函数的导函数为二次函数:)0(23)(2 /≠++=a c bx ax x f ,我们把 )3412422ac b ac b -=-=?(,叫做三次函数导函数的判别式。 2、三次函数图象与性质的探究: 1、单调性 一般地,当032 ≤-ac b 时,三次函数)0(2 3≠+++=a d cx bx ax y 在R 上是单调函数;当032 >-ac b 时,三次函数)0(2 3≠+++=a d cx bx ax y 在R 上有三个单调区间。 2、对称中心 三次函数)0()(2 3 ≠+++=a d cx bx ax x f 是关于点对称,且对称中心为点 ))3(,3(a b f a b -- ,此点的横坐标是其导函数极值点的横坐标。 y =f(x)图象的对称中心在导函数y = 的对称轴上,且又是两个极值点的中点, 同时也是二阶导为零的点。 3、三次方程根的问题 (1)当032≤-=?ac b 时,由于不等式0)(≥'x f 恒成立,函数是单调递增的,所以原方程仅有一个实根。 (2)当△=032>-ac b 时,由于方程0)(='x f 有两个不同的实根21,x x ,不妨设21x x <, 可知,))(,(11x f x 为函数的极大值点,))(,(22x f x 为极小值点,且函数)(x f y =在) ,(1x -∞和),(2+∞x 上单调递增,在[]21,x x 上单调递减。

此时: ①若0)()(21>?x f x f ,即函数)(x f y =极大值点和极小值点在x 轴同侧,图象均与x 轴只有一个交点,所以原方程有且只有一个实根。 ②若0)()(21时,三次函数()y f x =在(),-∞+∞上的极值点要么有两个。 当0?≤时,三次函数()y f x =在(),-∞+∞上不存在极值点。 5、最值问题。 函数 若,且 ,则:()()()(){}max 0,,f x f m f x f n =; 。 6、过三次函数上一点的切线问题 设点P 为三次函数)0()(2 3≠+++=a d cx bx ax x f 图象上任一点,则过点P 一定有 直线与)(x f y =的图象相切。若点P 为三次函数图象的对称中心,则过点P 有且只有一条切线;若点P 不是三次函数图象的对称中心,则过点P 有两条不同的切线。 7、过三次函数外一点的切线问题 设点 ) ,(00y x P 为三次函数)0()(2 3≠+++=a d cx bx ax x f 图象外,则过点P 一定有 直线与)(x f y =图象相切。可能有一条、两条或三条。(具体情况分析不作要求)

导数与三次函数问题有答案

导数与三次函数问题 ★ 知识梳理★ 一、定义:、形如3 2 (0)y ax bx cx d a =+++≠的函数,称为“三次函数” 三次函数的导数2 32(0)y ax bx c a '=++≠, 2412b ac ?=-叫做三次函数导函数的判别式。 二、三次函数图象与性质 1.三次函数3 2 ()(0)f x ax bx cx d a =+++≠图象 2.函数()(0)f x ax bx cx d a =+++≠单调性、极值点个数情况。()f x =32ax bx c ++, 记?=2 2 4124(3)b ac b ac -=-,(其中x 1,x 2是方程' ()f x =0的根,且x 1-ac b ,且0)()(21>?x f x f ,则0)(=x f 恰有一个实根; (3) 若032 >-ac b ,且0)()(21=?x f x f ,则0)(=x f 有两个不相等的实根; (4) 若032 >-ac b ,且0)()(21

三次函数)0()(2 3≠+++=a d cx bx ax x f 是关于点对称,且对称中心为点 ))3(,3(a b f a b -- ,此点的横坐标是其导函数极值点的横坐标。 ★典型考题★ 1.已知函数f(x)=ax 3+bx 2+cx+d 的图象如图所示,则( A ) A .b ∈(-∞,0) ∈(0,1) C .b ∈(1,2) D. b ∈(2,+∞) 2.如图,函数y =f (x )的图象如下,则函数f (x )的解析式可以为( A ) A)f (x )=(x -a )2 (b -x ) B)f (x )=(x -a )2 (x +b ) C)f (x )=-(x -a )2(x +b ) D)f (x )=(x -b )2(x -a ) 3.设<b,函数的图像可能是( C ) 4.已知函数,当(,0)(5,)k ∈-∞?+∞时,只有一个实数根;当(0,5),()0k f x k ∈-=时有3个相异实根,现给出下列4个命题: ①函数有2个极值点; ②函数()f x 有3个极值点;③方程()5f x =-的根小于()0f x '=的任意实根; ④()0f x =和()0f x '=有一个相同的实根.其中正确命题的个数是( C )。 A .1 B .2 C .3 D .4 5、函数在闭区间[-3,0]上的最大值、最小值分别是( C ) A. 1,-1 B. 1,-17 C. 3,-17 D. 9,-19 6.函数f (x )=x 3/3+ax 2/2+ax-2 (a ∈R)在(-∞,+∞)上为单调增函数,求实数a 的取值范围是——————。a ∈[0,4] 7.已知函数f (x )=x 3/3-(4m -1)x 2+(15m 2-2m -7)x +2在实数集R上是增函数,求实数m 的取值范围。 解:∵y =f (x )在R上是单调增函数 ∴f ′(x )=x 2-2(4m -1)x +15m 2 -2m -7≥0在R上恒成立, Δ=… =m 2 -6m +8≤0得2≤m ≤4 8.已知曲线y = x 3/3+4/3,求曲线在点(2,4)处的切线方程 解:f ′(x )=x 2,f ′(2)=4, 曲线在点(2,4)处的切线斜率为k =f ′(2)=4 ∴代入直线方程的斜截式,得切线方程为:y -4=4(x -2), 即 y =4x -4 变式:已知曲线y =x 3/3+4/3,则曲线过点(2,4)的切线方程——————。 错解:依上题,直接填上答案4x -y -4=0 错因剖析:如下图所示,在曲线上的点A 处的切线与该曲线还有一个交点。

导数与三次函数(教案)

导数与三次函数(教案) 教学目标 (1)知识目标:以三次函数为载体,掌握用导数研究函数的单调性、极值、最值等问题的方法。 (2)能力目标:深化数形结合、转化与化归、分类讨论、从特殊到一般等数学思想在解有关问题中的运用,培养学生探究问题的能力和综合分析、解决问题的能力。 (3)情感目标:以数形联系的观点看数学问题,体会由特殊到一般的方法探究数学问题的过程。鼓励学生大胆猜想,敢于质疑,严密论证。 教学重点:导数应用。 教学难点:三次函数的单调性、极值点个数的探求。 教学模式:以问题为主线,运用探究式与变式教学相结合的教学模式。 教学过程 一 回顾复习 引出本课课题 叙述利用导数求可导函数单调区间的步骤。 二 再现陈题 掌握导数应用 例1 已知函数3()3f x x x =-,R x ∈ (1)求函数()f x 的单调区间; (2)求()f x 在[0,3]上的最值; (3)过点A (2,2)作曲线y=f(x)的切线,求切线方程。 特别警示:求切线方程首先要判断该点是否在曲线上 点评1 导数的主要应用:可导函数的单调性、极值、在闭区间上的最值,以及利用导数的几何意义研究切线问题。 变式一 若关于x 的不等式()f x a ≥在0≤x ≤3上恒成立,求实数a 的取值范围; 变式二 关于x 的方程f(x)=a 恰有3个不等的实根,求实数a 的取值范围.(图象法) 画3 ()3f x x x =-草图的方法:利用函数有关性质 (1)确定极值点对应的点(简称关键点) (2)结合单调性 点评 2 数形结合,以形助数来解决问题。 二 改变命题 探求字母系数 例 2 若函数32 ()331f x kx x x =+++(0k ≠)在R 上是增函数,求实数k 的取值范围。 分析 '()f x =2 363kx x ++,0k ≠,'()f x ∴图象是一条过(0,3)的抛物线, 由于f(x)在R 上是增函数,则 1)300k >?? ?在R 上恒成立,f(x)在R 上是增函数; 2)300 k >???=?,即1k =,323()331(1)f x x x x x =+++=+,显然f(x)在R 上是增函数;

基本初等函数求导公式

基本初等函数求导公式The final revision was on November 23, 2020

基本初等函数求导公式 (1) 0)(='C (2) 1 )(-='μμμx x (3) x x cos )(sin =' (4) x x sin )(cos -=' (5) x x 2 sec )(tan =' (6) x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec =' (8) x x x cot csc )(csc -=' (9) a a a x x ln )(=' (10) (e )e x x '= (11) a x x a ln 1 )(log = ' (12) x x 1 )(ln = ', (13) 2 11 )(arcsin x x -= ' (14) 2 11 )(arccos x x -- =' (15) 21 (arctan )1x x '= + (16) 21 (arccot )1x x '=- + 函数的和、差、积、商的求导法则 设)(x u u =,)(x v v =都可导,则 (1) v u v u '±'='±)( (2) u C Cu '=')((C 是常数) (3) v u v u uv '+'=')( (4) 2v v u v u v u '-'=' ??? ?? 反函数求导法则 若函数)(y x ?=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ?,则它的反函数)(x f y =在对应 区间 x I 内也可导,且 )(1)(y x f ?'= ' 或 dy dx dx dy 1= 复合函数求导法则 设)(u f y =,而)(x u ?=且)(u f 及)(x ?都可导,则复合函数)]([x f y ?=的导数为 dy dy du dx du dx = 或

三次函数与导数专题 10

导数与三次函数问题 [真题1] (优质试题年安徽卷)设a<b,函数2 ()() y x a x b =--的图像可能是() [命题探究] 考题的命制,直接给出函数图像,然后设计了四个选项,意在通过对问题的判断, 直接考查三次函数的性质:单调区间和极值问题。这里,函数的化简、图像的观察等等,不仅需要 扎实的基本功,而且还需要熟练的解题技巧。 [知识链接] 1.三次函数32 ()(0) f x ax bx cx d a =+++≠ a>0 a<0 ?>0 ?≤0 ?>0 ?≤0 图 象 32 ()(0) f x ax bx cx d a =+++≠ '() f x=2 32 ax bx c ++, x x1 x2 x0 x x1 x2 x x0 x

记?=224124(3)b ac b ac -=- 1,x 2是方程'()f x 1

数是二次函数,这类问题的难点是研究其中的参数的取值范围.破解难点的方法是对三次函数求导后,化归成二次函数,通过二次函数要的分布求解,或利用数形结合思想画出函数的极大值、极小值后进行对比分析,求出参数的取值范围。解三次函数的问题,可借助导数工具进行研究,推进了二次函数性质的深化与二次函数方法的研究。 《规范解答》 [考题再现](06福建文21)已知()f x 是二次函数,不等式()0f x <的解集是(0,5),且()f x 在区 间[]1,4-上的最大值是12。 (I )求()f x 的解析式;(II )是否存在自然数,m 使得方程37()0f x x +=在区间(,1)m m +内有 且只有两个不等的实数根?若存在,求出m 的取值范围;若不

基本初等函数的导数公式表

导数基本知识汇总试题 基本知识点: 知识点一、基本初等函数的导数公式表(须掌握的知识点) 1、=c '0 2、=n n x nx -1'() (n 为正整数) 3、 ln =x x a a a '() =x x e e '() 4、ln =a long x x a 1'() 5、ln =x x 1 '() 6、 sin cos =x x '() 7、 cos sin =-x x '() 8、=-x x 211'() 知识点二:导数的四则运算法则 1、v =u v u '''±±() 2、 =u v uv v u '''+() 3、(=Cu Cu '' ) 4、u -v =u v u v v 2'''() 知识点三:利用函数导数判断函数单调性的法则 1、如果在(,)a b 内,()f x '>0,则()f x 在此区间是增区间,(,)a b 为()f x 的 单调增区间。 2、如果在(,)a b 内,()f x '<0,则()f x 在此区间是减区间,(,)a b 为()f x 的

单调减区间。 一、计算题 1、计算下列函数的导数; (1)y x15 = (2) ) - y x x 3 =≠0 ( (3) ) y x x 5 4 =0 ( (4) ) y x x 2 3 =0 ( (5) ) - y x x 2 3 =0 ( (6)y x5 = (7) sin y x = (8) cos y x = (9) x y=2 (10) ln y x = (11) x y e = 2、求下列函数在给定点的导数; (1)y x 1 4 =,x=16

(2)sin y x = , x π=2 (3)cos y x = ,x π=2 (4)sin y x x = , x π=4 (5)3y x = ,1128(,) (6) +x y x 2=1 ,x =1 (7)y x 2= ,,24() 3、计算下列各类函数的导数; (1)x +-y x x 765 =3

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