2导数的概念经典例题
经典例题透析
类型一:求函数的平均变化率
例1、求221y x =+在0x 到0x x +?之间的平均变化率,并求01x =,12
x ?=时平均变化率的值.
思路点拨: 求函数的平均变化率,要紧扣定义式
00()()
f x x f x y x
x
+?-?=
??进行操作.
解析:当变量从0x 变到0x x +?时,函数的平均变化率为
2
2
0000()()
[2()1][21]
f x x f x x x x x
x
+?-+?+-+=
??042x x =+?
当01x =,12
x ?=
时,平均变化率的值为:141252?+?
=.
总结升华:解答本题的关键是熟练掌握平均变化率的概念,只要求出平均变化率的表达式,其他就迎刃
而解.
举一反三:
【变式1】求函数y=5x 2+6在区间[2,2+x ?]内的平均变化率。 【答案】2225(2)6(526)205y x x x ?=+?+-?+=?+?, 所以平均变化率为
205y x x
?=+??。
【变式2】已知函数2()f x x =,分别计算()f x 在下列区间上的平均变化率: (1)[1,3]; (2)[1,2]; (3)[1,1.1]; (4)[1,1.001].
【答案】(1)4;(2)3;(3)2.1;(4)2.001. 【变式3】自由落体运动的运动方程为2
12
s gt =,计算t 从3s 到3.1s ,3.01s ,3.001s 各段内的平均速度
(位移s 的单位为m )。
【答案】要求平均速度,就是求
s t
??的值,为此需求出s ?、t ?。
设在[3,3.1]内的平均速度为v 1,则
1 3.130.1(s)t ?=-=, 2
2
111(3.1)(3) 3.130.305(m )2
2
s s s g g g ?=-=
?-
?=。
所以1110.305 3.05(m / s)0.1
s g v g t ?=
=
=?。
同理222
0.03005 3.005(m / s)0.01
s g v g t ?=
=
=?。
333
0.0030005 3.0005(m / s)0.001
s g
v g t ?=
=
=?。
【变式4】过曲线3()y f x x ==上两点(1,1)P 和(1,1)Q x y +?+?作曲线的割线,求出当0.1x ?=时割线的斜率.
【答案】3.31
当0.1x ?=时 3
3
(1)1(1)(1)
(1)1
1.11 3.31(1)1
0.1
PQ y y f x f x k x x
x
x
+?-?+?-+?--=
==
=
=
=+?-???
类型二:利用定义求导数
例2
、用导数的定义,求函数1()y f x ==
在x=1处的导数。
解析:
∵(1)(1)1y f x f ?=+?-=
=
=
=
∴
y x
?=-
?
∴0
1'(1)lim 2
x y f x
?→?==-
?。
总结升华:利用导数的定义求导数的步骤: 第一步求函数的增量y ?;第二步求平均变化率y x
??;第三步取极限得导数。
举一反三:
【变式1
】已知函数1y x =
-
(1)求函数在x=4处的导数. (2
)求曲线1y x
=-7(4,)4
P -
处的切线方程。
【答案】
(1
)0
1
1(2)
(4)(4)
44
'(4)lim
lim x x f x f x
f x
x
?→?→--+?-+?==??
0112)44lim x x x ?→?
?-- ?
+???
=
?0lim
x x
?→=?
01
5
l i m 4(4)16
x x ?→?-=-=-
+??
,
(2)由导数的几何意义知,曲线在点7(4,)4
P -处的切线斜率为'(4)f ,
∴所求切线的斜率为516-。
∴所求切线方程为75(4)4
16
y x +
=-
-,整理得5x+16y+8=0。
【变式2】利用导数的定义求下列函数的导数: (1)()f x c =; (2)()f x x =; (3)2()f x x =; (4)1()f x x
=。
【答案】
(1)()()0y f x x f x c c ?=+?-=-=, ∴
()()
0y f x x f x x
x ?+?-=
=??,
∴0
'lim
lim 00x x y y x
?→?→?===?。
(2)()()y f x x f x x x x x ?=+?-=+?-=?, ∴
1y x x
x
??==??, ∴0
'lim
lim 11x x y y x
?→?→?===?。
(3)222
()()()2()y f x x f x x x x x x x ?=+?-=+?-=??+?, ∴2
2()
2y x x x x x x
x
???+?==+???,
∴0
'lim
lim (2)2x x y y x x x x
?→?→?==+?=?。
(4)11()()y f x x f x x x
x
?=+?-=
-
+?()()x x x x x x x
x x x
--?-?=
=
+??+??,
∴
1()y x
x x x ?=-
?+??,
∴2
11'lim
lim
()x x y y x
x x x
x
?→?→?-===-
?+??。
例3、求曲线y=x 3+2x 在x=1处的切线方程.
思路点拨:从函数在一点处的导数定义可求得函数y=x 3
+2x 在x=1处的导数值,再由导数的几何意义,得所求切线的斜率,将x=1代入函数可得切点坐标,从而建立切线方程.
解析:设3()2f x x x =+.
(1)(1)
'(1)lim
x f x f f x
?→+?-=?33
(1)2(1)(121)
lim
x x x x
?→+?++?-+?=?
2
[()35]
lim
x x x x x
?→??+?+=?2
lim [()35]x x x ?→=?+?+5=
由f(1)=3,故切点为(1,3),
切线方程为y ―3=5(x ―1),即y=5x ―2.
总结升华: 求函数()y f x =图像上点P 00(,)x y 处的切线方程的求解步骤:
① 求出导函数在0x x =处的导数0'()f x (即过点P 的切线的斜率), ② 用点斜式写出切线方程,再化简整理。 举一反三:
【变式】在曲线y=x 2上过哪一点的切线: (1)平行于直线y=4x ―5; (2)垂直于直线2x ―6y+5=0; (3)与x 轴成135°的倾斜角。 【答案】2
2
00
()()
()'()lim
lim
2x x f x x f x x x x
f x x x
x
?→?→+?-+?-===??,
设所求切点坐标为P (x 0,y 0),则切线斜率为k=2x 0
(1)因为切线与直线y=4x ―5平行,所以2x 0=4,x 0=2,y 0=4, 即P (2,4)。
(2)因为切线与直线2x ―6y+5=0垂直,所以01213
x ?=-,得032
x =-
,094
y =
,
即39
(,)24
P -
。 (3)因为切线与x 轴成135°的倾斜角,所以其斜率为―1。即2x 0=―1,得012
x =-,014
y =
,
即11
(,)24
P -
。
例4.已知函数()f x 可导,若(1)3f =,'(1)3f =,求2
1
()3lim
1
x f x x →--
解析:2
2
2
1
1
()3()3lim
lim[
(1)]1
1
x x f x f x x x x →→--=?+-- ((1)3f =)
2
2
1
()(1)
lim[
(1)]1x f x f x x →-=?+-
221
1
()(1)
lim
lim (1)1
x x f x f x x →→-=?+- (令t=x 2
,x →1,t →1)
1
()(1)2lim
1
t f t f t →-=-
2'(1)236f ==?= 举一反三:
【变式】已知函数()f x 可导,若(3)2f =,'(3)2f =,求3
23()
lim 3
x x f x x →--
【答案】3
3
23()
(26)63()
lim
lim
3
3
x x x f x x f x x x →→--+-=--
3
3[2()]
lim{2}3
x f x x →-=+-
3
(3)()
23lim
3x f f x x →-=+-
3
()(3)
23lim 3
x f x f x →-=--
23'(3)23(2)8f =-=-?-=
类型三:利用公式及运算法则求导数 例5.求下列函数的导数:
(1)4
1y x
=
; (2)y =
(3)222log log y x x =-; (4)y=2x 3―3x 2
+5x +4
解析: (1)4
41
5
4
5
14'(
)'()'44y x x
x
x
x
----===-=-=-
.
(2)3
3
21
5
5
5
33''()'5
5
y x x
x
--
===
=
=
(3)∵2
222log log log y x x x =-=,∴21'(log )'ln 2
y x x ==
?.
(4)322
'2()'3()'5()'(4)'665y x x x x x =-++=-+
总结升华:
①熟练掌握导数基本公式,仔细观察和分析各函数的结构规律,选择基本函数求导公式进行求导; ②不具备求导法则条件的,一般要遵循先化简,再求导的原则,适当进行恒等变形,步步为营,使解决问题水到渠成.
举一反三:
【变式】求下列函数的导数:
(1)y = (2)2
2sin
(12cos
)2
4
x x y =--
(3)y=6x 3
―4x 2
+9x ―6 【答案】
(1)3
3
1
22
3'('()'2
y x x -====
(2)2
2sin
(12cos
)2
4
x x y =--2
2sin (2cos
1)2
4
x x =-2sin
cos
sin 2
2
x x x ==
∴'cos y x =.
(3)322'6()'4()'9()'(6)'1889y x x x x x =-+-=-+ 例6.求下列各函数的导函数
(1)2()(1)(23)f x x x =+-;(2)y=x 2
sinx;
(3)y=
1
e
1e -+x
x ; (4)y=
x
x x x sin cos ++
解析:
(1)法一:去掉括号后求导.
3
2
()2323f x x x x =-+- 2'()662f x x x =-+
法二:利用两个函数乘积的求导法则
2
2
'()(1)'(23)(1)(23)'f x x x x x =+-++?-
=2x(2x -3)+(x 2+1)×2
=6x 2
-6x+2
(2)y ′=(x 2)′sinx +x 2(sinx )′=2xsinx +x 2cosx
(3)2
(e 1)(e 1)(e 1)(e 1)'(e 1)
x x x x
x
y ''
+--+-=
-e 2-x
(4)2
(cos )(sin )(cos )(sin )'(sin )
x x x x x x x x y x x ''
++-++=
+
=
2
)
sin ()
cos 1)(cos ()sin )(sin 1(x x x x x x x x +++-+-
1
cos sin sin cos x x x x x x --+--
举一反三:
【变式1】函数2(1)(1)y x x =+-在1x =处的导数等于( )
A .1
B .2
C .3
D .4 【答案】D
法一: 22'[(1)]'(1)(1)(1)'y x x x x =+-++- 222(1)(1)(1)321x x x x x =+?-++=+-
∴1'|4x y ==.
法二:∵22(1)(1)(1)(1)y x x x x =+-=-+321x x x =+--
∴322'()'()''1'321y x x x x x =+--=+- ∴1'|4x y ==.
【变式2】下列函数的导数
(1)2
(1)(231)y x x x =++-; (2)3
231
x x y
-+
=【答案】
(1)法一:13232223-++-+=x x x x x y 12522
3-++=x x x ∴26102y x x '=++
法二:)132)(1()132()1(2
2'-+++-+'+='x x x x x x y =1322
-+x x +)1(+x )34(+x 26102x x =++
(2)2
31
2
123
32-
--
-+-=x
x
x
x y
∴2
52
2
321
232
33---+-+
='x
x x
x y
【变式3】求下列函数的导数.
(1)2
3
11()y x x x
x
=++
; (2
)11)y =-;
(3
)y x
=【答案】
(1)321y x x -=++,∴23'32y x x -=-.
(2
)11
2
21)
y x
x -
==
=-,
∴312
2
11'2
2
y x
x
-
-
=-
-
.
(3)∵33
2
2
sin y x x
x x -
-=++,
∴52
2
2
2
3'3()'sin (sin )'2y x x
x x x x ---=-
++
52
3
2
2
332sin cos 2
x x
x
x x
x -
--=-
-+.
类型四:复合函数的求导 例7.求下列函数导数. (1)4
1(13)
y x =
-; (2)ln(2)y x =+;
(3)21e x y +=; (4)cos(21)y x =+.
思路点拨:求复合函数的导数首先必须弄清函数是怎样复合而成的,然后再按复合函数的求导法则求导.
解析: (1)4
y u
-=,13u x =-.
4
'''()'(13)'x u x y y u u
x -=?=?-
5
5
5
4(3)1212(13)
u u
x --=-?-==-.
(2)ln y u =,2u x =+
∴'''(ln )'(2)'x u x y y u u x =?=?+ 1112
u x =
?=
+
(3)e u
y =,21u x =+.
∴'''(e )'(21)'u x u x y y u x =?=?+ 212e 2e u x +== (4)cos y u =,21u x =+,
∴'''(cos )'(21)'x u x y y u u x =?=?+ 2sin 2sin(21)u x =-=-+. 总结升华:
①复合函数的求导,一定要抓住“中间变量”这一关键环节,然后应用法则,由外向里一层层求导,注意不要漏层。熟练以后,可以摆脱引入中间变量的字母,只要心中记住就行,这样可以使书写简单;
②求复合函数的导数的方法步骤:
(1)分清复合函数的复合关系,选好中间变量;
(2)运用复合函数求导法则求复合函数的导数,注意分清每次是哪个变量对哪个变量求导数; (3)根据基本函数的导数公式及导数的运算法则求出各函数的导数,并把中间变量换成自变量的函数. 举一反三:
【变式1】求下列函数的导数: (1)82)21(x y +=; (2)
y =
(3)y=ln (x +21x +); (4)()(cos sin )x f x e x x -=+ 【答案】
(1)令212u x =+,8u y =,
.)21(3248)21()(7
2
7
2
8
x x x u x u u y y x
u x +=?='+'=''='∴ (2)令,,31
31
u y x x u =+=
.31131)31
1(31
)()(32
3
231
3232
31
31
???
?
?
?+???
? ??+=+?='+?'='∴--
-
-
x x x x u x x
u y x (
3)''y x
=
+
+
(4)'()()'(cos sin )(cos sin )'x
x
f x e x x x e
x x --=?-++?+
(cos sin )(sin cos )x
x
e x x e x x --=-++-+ (sin cos cos sin )x
e x x x x -=-+-- (2sin )x
e
x -=-
2sin x e x -=-?
类型五:求曲线的切线方程
例8.求曲线y=x 3
+2x 在x=1处的切线方程. 解析:2'32y x =+,
2
1'|3125x y ==?+=
x=1时,y=3,
∴切点为(1,3),切线斜率为5 切线方程为y ―3=5(x ―1),即y=5x ―2.
总结升华: 求函数()y f x =图像上点P 00(,)x y 处的切线方程的求解步骤:
③ 求出函数()y f x =的导函数'()y f x =
④ 求出导函数在0x x =处的导数0'()f x (即过点P 的切线的斜率), ⑤ 用点斜式写出切线方程,再化简整理。 举一反三: 【变式1】求曲线1y x =在点1
(,2)2
处的切线的斜率,并写出切线方程.
解析:∵2
1
1
'()'y x x
==-
∴切线的斜率12
'|
4x k y =
==-.
∴切线方程为124()2
y x -=--
,即440x y +-=.
【变式2】已知(1,1)P -,(2,4)Q 是曲线2
y x =上的两点,则与直线PQ 平行的曲线2
y x =的切线方程是________.
【答案】2
y x =的导数为'2y x =.
设切点00(,)M x y ,则0
0'|2x x y x ==.
∵PQ 的斜率41121
P Q k -=
=+,又切线平行于PQ ,
∴0
0'|21x x k y x ====,∴012
x =
,∴切点11
(,)24
M ,
∴切线方程为114
2
y x -
=-
,即4410x y --=.
【变式3】已知曲线3
:C y x =.
(1)求曲线C 上横坐标为1的点处的切线的方程;
(2)第(1)小题中的切线与曲线C 是否还有其他的公共点?
【答案】
(1)将1x =代入曲线C 的方程得1y =,∴切点(1,1)P .
∵2'3y x =,∴1'|3x y ==.
∴过点P 的切线方程为13(1)y x -=-,即320x y --=.
(2)由3
32
y x y x
=-??
=?可得2(1)(2)0x x x -+-=,解得1x =或2x =-. 从而求得公共点为(1,1)P ,或(2,8)P --.
∴切线与曲线C 的公共点除了切点外,还有另外的点.
例9.已知直线1l 为曲线22y x x =+-在点(1,0)处的切线,2l 为该曲线的另一条切线,且12l l ⊥. (1)求直线2l 的方程;
(2)求由直线1l 、2l 和x 轴所围成的三角形的面积. 解析:
(1)'21y x =+,1'|2113x y ==?+=
直线1l 的方程为33y x =-.
设直线2l 过曲线22y x x =+-上的点2(,2)B b b b +-,
则2l 的方程为2
2)(21)y b b b x b -+-=+-((),即2
(21)2y b x b =+--. 因为12l l ⊥,则有1213
b +=-,23
b =-
.
所以直线2l 的方程为12239
y x =-
-.
(2)解方程组33,122,
39y x y x =-???=--??
得1,65.2x y ?
=???=-?
所以直线1l 和2l 的交点坐标为15
(,)62
-.
1l 、2l 与x 轴交点的坐标分别为(1,0)、22(,0)3-
,
所以所求三角形的面积为1255125||2
3
2
12
S =?
?-
=
.
举一反三:
【变式1】如果曲线103
-+=x x y 的某一切线与直线34+=x y 平行,求切点坐标与切线方程
【答案】2'31y x =+
设切点坐标为00(,)M x y ∴切线在点M 的斜率为0
2
2
0(31)
31x x x y x x ='
=+=+
切线与直线34+=x y 平行, 斜率为4
∴41320=+x ,∴10±=x ???-==8100y x 或??
?-=-=12
1
00y x ∴切点为(1,-8)或(-1,-12)
切线方程为)1(48-=+x y 或)1(412+=+x y 即124-=x y 或84-=x y
【变式2】曲线3y x =在点(1,1)处的切线与x 轴、直线2x =所围成的三角形的面积为________.
【答案】由题意,切线的斜率为2
1'|313x y ==?=,
∴切线方程为13(1)y x -=-,
与x 轴交点为2
(,0)3,直线2x =的交点为(2,4),
∴128|2|42
3
3
S =
-
?=
.
【变式3】曲线2e cos 3x
y x =在(0,1)处的切线与l l 的方程.
【答案】由题意知,22'(e )'cos 3e (cos 3)'x
x
y x x =+ 222e cos 3(3)'(sin 3)e
x
x
x x x =+-?
222e
cos 33e
sin 3x
x
x x =-
∴曲线在(0,1)处的切线的斜率0'|2x k y === ∴该切线方程为1221y x y x -=?=+ 设l 的方程为2y x m =+,
则|1|
m d -==
解得4
m=.
m=-,或6
当4
m=-时,l的方程为24
=-;
y x
当6
m=时,l的方程为26
=+
y x
综上可知,l的方程为24
=+.
y x
=-或26
y x
导数有关知识点总结、经典例题及解析、近年高考题带答案
导数及其应用 【考纲说明】 1、了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度,加速度,光滑曲线切线的斜率等);掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义;理解导函数的概念。 2、熟记八个基本导数公式;掌握两个函数和、差、积、商的求导法则,了解复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数。 3、理解可导函数的单调性与其导数的关系;了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(导数在极值点两侧异号);会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值。 【知识梳理】 一、导数的概念 函数y=f(x),如果自变量x 在x 0处有增量x ?,那么函数y 相应地有增量y ?=f (x 0+x ?)-f (x 0),比值x y ??叫做函数y=f (x )在x 0到x 0+x ?之间的平均变化率,即x y ??=x x f x x f ?-?+)()(00。如果当0→?x 时,x y ??有极限,我们 就说函数y=f(x)在点x 0处可导,并把这个极限叫做f (x )在点x 0处的导数,记作f’(x 0)或y’|0x x =。 即f (x 0)=0lim →?x x y ??=0lim →?x x x f x x f ?-?+)()(00。 说明:
(1)函数f (x )在点x 0处可导,是指0→?x 时,x y ??有极限。如果x y ??不存在极限,就说函数在点x 0处不可导, 或说无导数。 (2)x ?是自变量x 在x 0处的改变量,0≠?x 时,而y ?是函数值的改变量,可以是零。 由导数的定义可知,求函数y=f (x )在点x 0处的导数的步骤: (1)求函数的增量y ?=f (x 0+x ?)-f (x 0); (2)求平均变化率x y ??=x x f x x f ?-?+) ()(00; (3)取极限,得导数f’(x 0)=x y x ??→?0lim 。 二、导数的几何意义 函数y=f (x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率。也就是说,曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率是f’(x 0)。相应地,切线方程为y -y 0=f/(x 0)(x -x 0)。 三、几种常见函数的导数 ①0;C '= ②() 1;n n x nx -'= ③(sin )cos x x '=; ④(cos )sin x x '=-; ⑤();x x e e '=⑥()ln x x a a a ' =; ⑦ ()1ln x x '= ; ⑧()1 l g log a a o x e x '=. 四、两个函数的和、差、积的求导法则 法则1:两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差), 即: ( .)' ''v u v u ±=± 法则2:两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函数乘以第二个函数的导数, 即: .)('''uv v u uv += 若C 为常数,则' ''''0)(Cu Cu Cu u C Cu =+=+=.即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数: .)(''Cu Cu = 法则3:两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积,再除以分母的平方: ? ?? ??v u ‘=2' 'v uv v u -(v ≠0)。 形如y=f [x (?])的函数称为复合函数。复合函数求导步骤:分解——求导——回代。法则:y '|x = y '|u ·u '|x 五、导数应用 1、单调区间: 一般地,设函数)(x f y =在某个区间可导,
高考数学 导数及其应用的典型例题
第二部分 导数、微分及其导数的应用 知识汇总 一、求导数方法 1.利用定义求导数 2.导数的四则运算法则 3.复合函数的求导法则 若)(u f y =与)(x u φ=均可导,则[])(x f y φ=也可导,且dx du du dy dx dy ? = 即 [])()(x x f y φφ'?'=' 4.反函数的求导法则 若)(x f y =与)(y x φ=互为反函数,且)(y φ单调、可导,则 )(1)(y x f φ'= ',即dy dx dx dy 1 = 5.隐函数求导法 求由方程0),(=y x F 确定的隐函数 )(x f y =的导数dx dy 。只需将方程0),(=y x F 两边同时对x 求导(注意其中变量y 是x 的函数),然后解出 dx dy 即可。 6.对数求导法 对数求导法是先取对数,然后按隐函数求导数的方法来求导数。对数求导法主要解决两类函数的求导数问题: (1)幂指数函数y=)()(x v x u ;(2)由若干个因子的乘积或商的显函数,如 y= 3 4 )3(52)2)(1(---++x x x x x ,3 ) 2)(53() 32)(1(--+-=x x x x y ,5 5 2 2 5 +-=x x y 等等。 7.由参数方程所确定函数的求导法则 设由参数方程 ? ? ?==)() (t y t x ?φ ),(βα∈t 确定的函数为y=f(x),其中)(),(t t ?φ
可导,且)(t φ'≠0,则y=f(x)可导,且 dt dx dt dy t t dx dy =''=)()(φ? 8.求高阶导数的方法 二、求导数公式 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 '=- + 2.常见函数的高阶导数 (1) n n x n x -+-?-?-?=αα αααα)1()2()1()() ( (2) x n x e e =) () ( (3) ()()ln x n x n a a a = (4) () (sin ) sin 2n x x n π? ?=+? ??? (5) ??? ? ??+=2cos )(cos )(πn x x n (6) () 1 (1)!ln()(1) ()n n n n a x a x --+=-+ (7) 1 )() (!)1()1(++-=+n n n n b ax a n b ax
导数及其应用高考题精选含答案
导数及其应用高考题精选 1.(2010·海南高考·理科T3)曲线2 x y x = +在点()1,1--处的切线方程为() (A )21y x =+(B )21y x =-(C )23y x =--(D )22y x =-- 【命题立意】本题主要考查导数的几何意义,以及熟练运用导数的运算法则进行求解. 【思路点拨】先求出导函数,解出斜率,然后根据点斜式求出切线方程. 【规范解答】选 A.因为22 (2) y x '= +,所以,在点()1,1--处的切线斜率12 2 2(12)x k y =-' == =-+,所以,切线方程为12(1)y x +=+,即21y x =+,故选A. 2.(2010·山东高考文科·T8)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3 1812343 y x x =-+-,则使该生产厂 家获得最大年利润的年产量为() (A)13万件(B)11万件 (C)9万件(D)7万件 【命题立意】本题考查利用导数解决生活中的优化问题,考查了考生的分析问题解决问题能力和运算求解能力. 【思路点拨】利用导数求函数的最值. 【规范解答】选C ,2'81y x =-+,令0y '=得9x =或9x =-(舍去),当9x <时'0y >;当9x >时'0y <,故当9x =时函数有极大值,也是最大值,故选C. 3.(2010·山东高考理科·T7)由曲线y=2 x ,y=3 x 围成的封闭图形面积为() (A ) 1 12 (B)14 (C)13 (D) 712 【命题立意】本题考查定积分的基础知识,由定积分求曲线围成封闭图形的
高中数学导数典型例题精讲
高中数学导数典型例题 精讲 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
导数经典例题精讲 导数知识点 导数是一种特殊的极限 几个常用极限:(1)1 lim 0n n →∞=,lim 0n n a →∞=(||1a <);(2)0 0lim x x x x →=,00 11lim x x x x →=. 两个重要的极限 :(1)0sin lim 1x x x →=;(2)1lim 1x x e x →∞?? += ??? (e=…). 函数极限的四则运算法则:若0 lim ()x x f x a →=,0 lim ()x x g x b →=,则 (1)()()0 lim x x f x g x a b →±=±????;(2)()()0 lim x x f x g x a b →?=?????;(3)()()()0 lim 0x x f x a b g x b →=≠. 数列极限的四则运算法则:若lim ,lim n n n n a a b b →∞→∞ ==,则(1)()lim n n n a b a b →∞±=±;(2)()lim n n n a b a b →∞ ?=?(3)()lim 0n n n a a b b b →∞=≠(4)()lim lim lim n n n n n c a c a c a →∞→∞→∞?=?=?( c 是常数) )(x f 在0x 处的导数(或变化率或微商) 000000()()()lim lim x x x x f x x f x y f x y x x =?→?→+?-?''===??. .瞬时速度:00()() ()lim lim t t s s t t s t s t t t υ?→?→?+?-'===??. 瞬时加速度:00()() ()lim lim t t v v t t v t a v t t t ?→?→?+?-'===??. )(x f 在),(b a 的导数:()dy df f x y dx dx ''===00()() lim lim x x y f x x f x x x ?→?→?+?-==??. 函数)(x f y =在点0x 处的导数的几何意义 函数)(x f y =在点0x 处的导数是曲线)(x f y =在))(,(00x f x P 处的切线的斜率)(0x f ',相应的切线方程是))((000x x x f y y -'=-. 几种常见函数的导数 (1) 0='C (C 为常数).(2) '1()()n n x nx n Q -=∈.(3) x x cos )(sin ='.x x sin )(cos -=' (4) x x 1)(ln =';e a x x a log 1)(log ='. (5) x x e e =')(; a a a x x ln )(='. 导数的运算法则 (1)' ' ' ()u v u v ±=±.(2)' ' ' ()uv u v uv =+.(3)'' '2 ()(0)u u v uv v v v -=≠. 复合函数的求导法则 设函数()u x ?=在点x 处有导数''()x u x ?=,函数)(u f y =在点x 处的对应点U 处有导数''()u y f u =,则复合函数(())y f x ?=在点x 处有导数,且'''x u x y y u =?,或写作'''(())()()x f x f u x ??=. 【例题解析】 考点1 导数的概念 对概念的要求:了解导数概念的实际背景,掌握导数在一点处的定义和导数的几何意义,理解导函数的概念.
导数及其应用经典题型总结
《导数及其应用》经典题型总结 一、知识网络结构 题型一 求函数的导数及导数的几何意义 考 点一 导数的概念,物理意义的应用 例 1.(1)设函数()f x 在 2x =处可 导,且(2)f '=, 求 0(2)(2) lim 2h f h f h h →+--; (2)已知()(1)(2) (2008)f x x x x x =+++,求(0)f '. 考点二 导数的几何意义的应用 例2: 已知抛物线y=ax 2+bx+c 通过点P(1,1),且在点Q(2,-1)处与直线y=x-3相切,求实数a 、b 、c 的值 例3:已知曲线y=.3 43 13+x (1)求曲线在(2,4)处的切线方程;(2)求曲线过点(2,4)的切线方程. 题型二 函数单调性的应用 考点一 利用导函数的信息判断f(x)的大致形状 例1 如果函数y =f(x)的图象如图,那么导函数y =f(x)的图象可能是( ) 考点二 求函数的单调区间及逆向应用 例1 求函数522 4 +-=x x y 的单调区间.(不含参函数求单调区间) 例2 已知函数f (x )=1 2x 2+a ln x (a ∈R ,a ≠0),求f (x )的单调区间.(含参函数求单调区间) 练习:求函数x a x x f + =)(的单调区间。 例3 若函数f(x)=x 3 -ax 2 +1在(0,2)内单调递减,求实数a 的取值范围.(单调性的逆向应用) 练习1:已知函数0],1,0(,2)(3 >∈-=a x x ax x f ,若)(x f 在]1,0(上是增函数,求a 的取值范围。 2. 设a>0,函数ax x x f -=3 )(在(1,+∞)上是单调递增函数,求实数a 的取值范围。 导 数 导数的概念 导数的运算 导数的应用 导数的几何意义、物理意义 函数的单调性 函数的极值 函数的最值 常见函数的导数 导数的运算法则
高二数学导数及其应用练习题及答案
(数学选修1-1)第一章 导数及其应用 [提高训练C 组]及答案 一、选择题 1.若()sin cos f x x α=-,则'()f α等于( ) A .sin α B .cos α C .sin cos αα+ D .2sin α 2.若函数2()f x x bx c =++的图象的顶点在第四象限,则函数'()f x 的图象是( ) 3.已知函数1)(23--+-=x ax x x f 在),(+∞-∞上是单调函数,则实数a 的 取值范围是( ) A .),3[]3,(+∞--∞ B .]3,3[- C .),3()3,(+∞--∞ D .)3,3(- 4.对于R 上可导的任意函数()f x ,若满足'(1)()0x f x -≥,则必有( ) A . (0)(2)2(1)f f f +< B. (0)(2)2(1)f f f +≤ C. (0)(2)2(1)f f f +≥ D. (0)(2)2(1)f f f +> 5.若曲线4 y x =的一条切线l 与直线480x y +-=垂直,则l 的方程为( ) A .430x y --= B .450x y +-= C .430x y -+= D .430x y ++= 6.函数)(x f 的定义域为开区间),(b a ,导函数)(x f '在),(b a 内的图象如图所示, 则函数)(x f 在开区间),(b a 内有极小值点( A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 二、填空题 1.若函数()()2 f x x x c =-在2x =处有极大值,则常数c 的值为_________;
2.函数x x y sin 2+=的单调增区间为 。 3.设函数())(0)f x ??π=+<<,若()()f x f x '+为奇函数,则?=__________ 4.设3 2 1()252 f x x x x =- -+,当]2,1[-∈x 时,()f x m <恒成立,则实数m 的 取值范围为 。 5.对正整数n ,设曲线)1(x x y n -=在2x =处的切线与y 轴交点的纵坐标为n a ,则 数列1n a n ?? ? ?+?? 的前n 项和的公式是 三、解答题 1.求函数3(1cos 2)y x =+的导数。 2.求函数y = 3.已知函数3 2 ()f x x ax bx c =+++在2 3 x =-与1x =时都取得极值 (1)求,a b 的值与函数()f x 的单调区间 (2)若对[1,2]x ∈-,不等式2()f x c <恒成立,求c 的取值范围。 4.已知23()log x ax b f x x ++=,(0,)x ∈+∞,是否存在实数a b 、,使)(x f 同时满足下列 两个条件:(1))(x f 在(0,1)上是减函数,在[)1,+∞上是增函数;(2))(x f 的最小值是1,若存在,求出a b 、,若不存在,说明理由. (数学选修1-1)第一章 导数及其应用 [提高训练C 组] 一、选择题 1.A ' ' ()sin ,()sin f x x f αα==
导数典型例题.doc
导数典型例题 导数作为考试内容的考查力度逐年增大 .考点涉及到了导数的所有内容,如导数的定 义,导数的几何意义、物理意义,用导数研究函数的单调性,求函数的最(极)值等等, 考查的题型有客观题(选择题、填空题) 、主观题(解答题)、考查的形式具有综合性和多 样性的特点.并且,导数与传统内容如二次函数、二次方程、三角函数、不等式等的综合考 查成为新的热点. 一、与导数概念有关的问题 【例1】函数f(x)=x(x-1) (x-2)…(x-100)在x= 0处的导数值为 2 A.0 B.100 C.200 D.100 ! 解法一 “(0、_ .. f (° tx) _f(o) .. .-xC-x-DO-2V'^-100)-0 解法 f (0)_叽 L _叽 - _ ||m (A x-1)( △ x-2)…(△ x-100)_ (-1) (-2)-( - 100) =100 ! ???选 D. .x _0 解法二 设 f(x)_a 101x 101 + a 100X 100+ …+ a 1X+a 0,则 f z (0)_ 而 a 1_ (-1)(-2 ) - (- 100) _100 ! . ???选 D. 点评解法一是应用导数的定义直接求解, 函数在某点的导数就是函数在这点平均变化 率的极限.解法二是根据导数的四则运算求导法则使问题获解 111 【例2】已知函数f(x)_ c ; c ^x ? — C ;X 2亠■亠— C ;X k 亠■亠一 导数及其应用 1、函数的平均变化率为 = ??=??x f x y x x f x x f x x x f x f ?-?+=--)()()()(111 212 注1:其中x ?是自变量的改变量,可正,可负,可零。 注2:函数的平均变化率可以看作是物体运动的平均速度。 2、导函数的概念:函数在0x x =处的瞬时变化率是 ,则称函数在点处可导,并把这个极限叫做在处的导数,记作或,即= . 3.函数的平均变化率的几何意义是割线的斜率;函数的导数的几何意义是切线的斜率。 4导数的背景(1)切线的斜率;(2)瞬时速度;(3)边际成本。 )(x f y =x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000)(x f y =0x )(x f y =0x )(0'x f 0|'x x y =)(0'x f x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000 6、常见的导数和定积分运算公式:若()f x ,()g x 均可导(可积),则有: 7.用导数求函数单调区间的步骤:①求函数f (x )的导数'()f x ②令'()f x >0,解不等式,得x 的范围就是递增区间.③令'()f x <0,解不等式,得x 的范围,就是递减区间;[注]:求单调区间之前一定要先看原函数的定义域。 8.求可导函数f (x )的极值的步骤:(1)确定函数的定义域。(2) 求函数f (x )的导数 '()f x (3)求方程'()f x =0的根(4) 用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区 间分成若干小开区间,并列成表格,检查/()f x 在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f (x )在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f (x )在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号,那么f (x )在这个根处无极值 9.利用导数求函数的最值的步骤:求)(x f 在[]b a ,上的最大值与最小值的步骤如下: ⑴求)(x f 在[]b a ,上的极值;⑵将)(x f 的各极值与(),()f a f b 比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值。[注]:实际问题的开区间唯一极值点就是所求的最值点; 导数经典例题精讲 导数知识点 导数是一种特殊的极限 几个常用极限:(1)1 lim 0n n →∞=,lim 0n n a →∞=(||1a <);(2)00lim x x x x →=,0011lim x x x x →= . 两个重要的极限 :(1)0sin lim 1x x x →=;(2)1lim 1x x e x →∞?? += ??? (e=2.718281845…). 函数极限的四则运算法则:若0 lim ()x x f x a →=,0 lim ()x x g x b →=,则 (1)()()0 lim x x f x g x a b →±=±????;(2)()()0 lim x x f x g x a b →?=?????;(3)()()()0 lim 0x x f x a b g x b →=≠. 数列极限的四则运算法则:若lim ,lim n n n n a a b b →∞→∞ ==,则(1)()lim n n n a b a b →∞±=±;(2)()lim n n n a b a b →∞?=?(3)()lim 0n n n a a b b b →∞ =≠(4)()lim lim lim n n n n n c a c a c a →∞→∞→∞?=?=?( c 是常数) )(x f 在0x 处的导数(或变化率或微商) 000000()()()lim lim x x x x f x x f x y f x y x x =?→?→+?-?''===??. .瞬时速度:00()() ()lim lim t t s s t t s t s t t t υ?→?→?+?-'===??. 瞬时加速度:00()() ()lim lim t t v v t t v t a v t t t ?→?→?+?-'===??. )(x f 在),(b a 的导数:()dy df f x y dx dx ''===00()() lim lim x x y f x x f x x x ?→?→?+?-==??. 函数)(x f y =在点0x 处的导数的几何意义 函数)(x f y =在点0x 处的导数是曲线)(x f y =在))(,(00x f x P 处的切线的斜率)(0x f ',相应的切线方程是))((000x x x f y y -'=-. 几种常见函数的导数 (1) 0='C (C 为常数).(2) '1()()n n x nx n Q -=∈.(3) x x cos )(sin ='.x x sin )(cos -=' (4) x x 1 )(ln = ';e a x x a log 1)(log ='. (5) x x e e =')(; a a a x x ln )(='. 导数的运算法则 (1)' ' ' ()u v u v ±=±.(2)' ' ' ()uv u v uv =+.(3)'' '2 ()(0)u u v uv v v v -=≠. 复合函数的求导法则 设函数()u x ?=在点x 处有导数''()x u x ?=,函数)(u f y =在点x 处的对应点U处有导数 ''()u y f u =,则复合函数(())y f x ?=在点x 处有导数,且''' x u x y y u =?,或写作'''(())()()x f x f u x ??=. 【例题解析】 考点1 导数的概念 对概念的要求:了解导数概念的实际背景,掌握导数在一点处的定义和导数的几何意义,理解导函数的概念. 例1. ()f x '是3 1()213 f x x x = ++的导函数,则(1)f '-的值是 . [考查目的] 本题主要考查函数的导数和计算等基础知识和能力. 导数的概念与计算练习 题带答案 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI- 导数概念与计算 1.若函数42()f x ax bx c =++,满足'(1)2f =,则'(1)f -=( ) A .1- B .2- C .2 D .0 2.已知点P 在曲线4()f x x x =-上,曲线在点P 处的切线平行于直线30x y -=,则点 P 的坐标为( ) A .(0,0) B .(1,1) C .(0,1) D .(1,0) 3.已知()ln f x x x =,若0'()2f x =,则0x =( ) A .2e B .e C .ln 22 D .ln 2 4.曲线x y e =在点(0,1)A 处的切线斜率为( ) A .1 B .2 C .e D .1e 5.设0()sin f x x =,10()'()f x f x =,21()'()f x f x =,…,1()'()n n f x f x +=,n N ∈,则2013()f x =等 于( ) A .sin x B .sin x - C .cos x D .cos x - 6.已知函数()f x 的导函数为'()f x ,且满足()2'(1)ln f x xf x =+,则'(1)f =( ) A .e - B .1- C .1 D .e 7.曲线ln y x =在与x 轴交点的切线方程为________________. 8.过原点作曲线x y e =的切线,则切点的坐标为________,切线的斜率为____________. 9.求下列函数的导数,并尽量把导数变形为因式的积或商的形式: (1) 1 ()2ln f x ax x x =-- (2) 2 ()1x e f x ax = + (3)21()ln(1)2 f x x ax x =--+ (4)cos sin y x x x =- (5)1cos x y xe -= (6)1 1 x x e y e +=- 导数复习经典例题分类(含答案) 导数解答题题型分类之拓展篇(一) 编制:王平审阅:朱成2014-05-31 题型一:最常见的关于函数的单调区间;极值;最值;不等式恒成立; 经验1:此类问题提倡按以下三个步骤进行解决: 第一步:令f'(x) 0得到几个根;第二步:列表如下;第三步:由表可知; 经验2:不等式恒成立问题的实质是函数的最值问题,常见处理方法有四种:第一种:变更主元 (即关于某字母的一次函数);题型特征(已知谁的范围就把谁作为主元);第二种:分离变量求最值(请同学们参考例5);第三种:关于二次函数的不等式恒成立;第四种:构造函数求最值;题型特征(f(x) g(x)恒成立h(x) f(x) g(x) 0恒成立);参考例4; 1 例「已知函数f(x) 3 x 3 bx 2 2x a,x 2是f (x)的一个极值点. (I)求f(x)的单调递增区间;(U)若当围. 2 2 x [1, 3]时,f (x) a —恒成立,求a的取值范 3 2x 例 2.设 f (x) , g(x) ax 5 2a(a 0)。 x 1 (1)求f(x)在x [0,1]上的值域; (2)若对于任意人[0,1],总存在x0 [0,1],使得g(x。)f(xj成立,求a的取值范围 _ 3 2 例3.已知函数f(x) x ax 图象上一点P(1,b)的切线斜率为 3 , (t 1)x 3 (t 0) (U)当x [ 1,4]时,求f (x)的值域; ax 3 2ax 2 b(a 0)在区间 2,1上的最大值是5,最小值是 (U)若t [ 1,1]时,f (x ) tx 0恒成立,求实数x 的取值 x 3 2J10 例5.已知函数f (x) -y 图象上斜率为3的两条切线间的距离为 ----------- ,函数 a 5 (、-、3bx 2 g(x) f(x) — 3. a (1) 若函数g(x)在x 1处有极值,求g(x)的解析式; (2) 若函数g(x)在区间[1,1]上为增函数,且b 2 mb 4 g(x)在区间[1,1]上都成立,求实 数m 的 g(x) (I)求a,b 的值; (川)当x [1,4]时,不等式f (x) g(x)恒成立,求实数t 的取值范围 例4.已知定义在R 上的函数f(x) —11. (I)求函数f(x)的解析式; 范围? 高二文科数学《变化率与导数及导数应用》专练(十) 一、选择题 1. 设函数f (x )存在导数且满足 ,则曲线y=f (x )在 点(2,f (2))处的切线斜率为( ) A .﹣1 B .﹣2 C .1 D .2 2. 函数()1x f x e =-的图像与x 轴相交于点P ,则曲线在点P 处的切线的方程为 ( ) A .1y e x =-?+ B .1y x =-+ C . y x =- D . y e x =-? 3. 曲线)0(1 )(3>-=x x x x f 上一动点))(,(00x f x P 处的切线斜率的最小值为() A .3 B .3 C. 32 D .6 4. 设P 为曲线2:23C y x x =++上的点,且曲线C 在点P 处的切线的倾斜角的取值范围为0,4π?????? ,则点P 的横坐标的取值范围为() A .[]0,1 B .[]1,0- C .11,2??--??? ? D .1,12?????? 5. 已知23 ()1(1)(1)(1)(1)n f x x x x x =+++++++ ++,则(0)f '=( ). A .n B .1n - C .(1)2 n n -D .1 (1)2n n + 6. 曲线y=2lnx 上的点到直线2x ﹣y+3=0的最短距离为( ) A . B .2 C .3 D .2 7. 过点(0,8)作曲线32()69f x x x x =-+的切线,则这样的切线条数为() A .0 B .1 C .2 D .3 8. 数列{a n }满足a n+2=2a n+1﹣a n ,且a 2014,a 2016是函数f (x )= +6x ﹣1的极值点,则log 2(a 2000+a 2012+a 2018+a 2030)的值是( ) A .2 B .3 C .4 D .5 导数及其应用大题精选 姓名____________班级___________学号____________分数______________ 1 .已知函数)0()(>++ =a c x b ax x f 的图象在点(1,)1(f )处的切线方程为1-=x y . (1)用a 表示出c b ,; (2)若x x f ln )(≥在[1,+∞)上恒成立,求a 的取值范围. 2 .已知2 ()I 若()f x 在x=1处取得极值,求a 的值; ()II 求()f x 的单调区间; (Ⅲ)若()f x 的最小值为1,求a 的取值范围 . 4 .已知函数 ()ln f x x x =. (Ⅰ)求()f x 的单调区间; (Ⅱ) 当1k ≤时,求证:()1f x kx ≥-恒成立. 5 .已知函数()ln a f x x x =- ,其中a ∈R . (Ⅰ)当2a =时,求函数()f x 的图象在点(1,(1))f 处的切线方程; (Ⅱ)如果对于任意(1,)x ∈+∞,都有()2f x x >-+,求a 的取值范围. 6 .已知函数 2()4ln f x ax x =-,a ∈R . (Ⅰ)当1 2 a = 时,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程; (Ⅱ)讨论()f x 的单调性. 7 .已知函数 ()e (1)x f x x =+. (Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)若对于任意的(,0)x ∈-∞,都有()f x k >,求k 的取值范围. 8 .已知函数 a ax x x f 23)(3+-=,)(R a ∈. (Ⅰ) 求)(x f 的单调区间; (Ⅱ)曲线)(x f y =与x 轴有且只有一个公共点,求a 的取值范围. 9 .已知函数 22()2ln (0)f x x a x a =->. (Ⅰ)若()f x 在1x =处取得极值,求实数a 的值; (Ⅱ)求函数()f x 的单调区间; (Ⅲ)若()f x 在[1]e , 上没有零点,求实数a 的取值范围. 10.已知曲线 ()x f x ax e =-(0)a >. (Ⅰ)求曲线在点(0,(0)f )处的切线; (Ⅱ)若存在实数0x 使得0()0f x ≥,求a 的取值范围. 经典例题导讲 [例1]已知2)2cos 1(x y +=,则='y . 错因:复合函数求导数计算不熟练,其x 2与x 系数不一样也是一个复合的过程,有的同学忽视了,导致错解为:)2cos 1(2sin 2x x y +-='. 正解:设2u y =,x u 2cos 1+=,则)2()2sin (2)2cos 1(2'?-?='+=''='x x u x u u y y x u x )2cos 1(2sin 42)2sin (2x x x u +-=?-?=∴)2cos 1(2sin 4x x y +-='. [例2]已知函数???????>+≤+=)1)(1(2 1)1)(1(2 1)(2 x x x x x f 判断f(x)在x=1处是否可导? 错解:1)1(,1) 11(2 1]1)1[(2 1 lim 2 2 ='∴=?+- +?+→?f x x x 。 分析: 分段函数在“分界点”处的导数,须根据定义来判断是否可导 . 解: 1) 11(2 1]1)1[(2 1 lim lim 2 2 =?+- +?+=??- - →?→?x x x y x x ∴ f(x)在x=1处不可导. 注:+→?0x ,指x ?逐渐减小趋近于0;-→?0x ,指x ?逐渐增大趋近于0。 点评:函数在某一点的导数,是一个极限值,即x x f x x f x ?-?+→?) ()(lim 000 ,△x →0,包括△x →0+,与△x →0- ,因此,在判定分段函数在“分界点”处的导数是否存在时,要验证其左、右极限是否存在且相等,如果都存在且相等,才能判定这点存在导数,否则不存在导数. [例3]求322+=x y 在点)5,1(P 和)9,2(Q 处的切线方程。 错因:直接将P ,Q 看作曲线上的点用导数求解。 分析:点P 在函数的曲线上,因此过点P 的切线的斜率就是y '在1=x 处的函数值; 点Q 不在函数曲线上,因此不能够直接用导数求值,要通过设切点的方法求切线. 解:4.4,3212= ' ∴='∴+==x y x y x y 即过点P 的切线的斜率为4,故切线为:14+=x y . 导数的应用 二、典型例题 题型一 未定式及其逆问题的求解 例1、求下列极限(∞∞): (1)0ln tan 2lim ln tan 3x x x +→ (2)0lim ln x x x +→ (3)arctan lim (1)x x x a x x a a x →∞->+ (4)ln(1)lim an n e n →∞+ (1)解:原式2'2002cot 2sec 22tan 3lim lim 13cot 3sec 33tan 2L H x x x x x x x x ++ →→===. (2)解:原式1'ln 1 lim lim 0t x L H t t t t t =→+∞→+∞-==-=. (3)提示:arctan 1()arctan lim lim 11() x x x x x x a x x x a x a x x a →+∞→+∞--==++; arctan ()arctan lim lim ()12 x x x x x x a x x a x x a x a x π →-∞→-∞--==++. (4)提示:0a ≤,原式0=;0a >,原式ln(1) lim an n an e a n -→∞++==(不能用'L H ). 注:ln (1),ln ,(1),ln()(1),ln ,,,x x x x x x x a b a x x a x ββαββα><+>无限增大之速渐快; ln (1),ln ,(1),ln()(1),ln ,,,!,n n n n n n n a b a n n a n n ββαββα><+>无限增大之速渐快. 例2、求下列极限(0 000,,1,,0∞ ?∞∞-∞∞,): (1)4301 sin sin lim tan x x x x x x →-+;(2)20(1)ln(1)lim 1 x x x x x e →-++-;(3)01lim(cot )1x x x e →--; (4)21lim[ln(1)]x x x x →∞-+;(5)2arctan lim ()x x x π→+∞;(6)101lim()x kx n x k e n →=∑; (7)2122lim()x x x a →∞+. (1)提示:原式3300 32000tan ~sin 11cos 1 lim lim sin lim 36 x x x x x x x x x x x x →→→--+==. (2)提示:解:原式2200 '2001~(1)ln(1)ln(1)1 lim lim 22x L H x x e x x x x x x x →→--++-+===-. (3)提示:原式2'20001tan 1tan sec 1 lim lim lim (1)tan 22x x x L H x x x x e x e x e x e x x x →→→-----====-. (4)提示:原式1'20ln(1)1 lim 2 t x L H t t t t =→-+==. (5)提示:原式22 2 2 ln arctan arctan 12[(1)]2 lim 1lim lim 111x x x x x x x x x e e e e ππ π π∞ →+∞ →+∞ →+∞ -+- -====(令 2 arctan 1x t π -=). (6)提示:原式1 1 00 11 ln( ) 11 1lim 1'lim lim 2 n n kx kx n kx k k x x x k e n e n n ke L H n x x e e e e ∞==→→→=-+∑∑ ∑ ====. (7)提示:原式0 ∞=22222ln()2() 'lim lim 21x x x a x x a L H x x e e →∞→∞++==. 注1 :对1n =,不能直接使用L’H 法则,先求0 1lim 1x x x ∞→+∞ =,而0 00 lim 1x x x + →=. 高中导数经典知识点及 例题讲解 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN § 1.1 变化率与导数 1.1.1 变化率问题 自学引导 1.通过实例分析,了解平均变化率的实际意义. 2.会求给定函数在某个区间上的平均变化率. 课前热身 1.函数f (x )在区间[x 1,x 2]上的平均变化率为Δy Δx =________. 2.平均变化率另一种表示形式:设Δx =x -x 0,则Δy Δx =________,表示函数 y =f (x )从x 0到x 的平均变化率. 1.f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1 答 案 2. f (x 0+Δx )-f (x 0) Δx 名师讲解 1.如何理解Δx ,Δy 的含义 Δx 表示自变量x 的改变量,即Δx =x 2-x 1;Δy 表示函数值的改变量,即Δy =f (x 2)-f (x 1). 2.求平均变化率的步骤 求函数y =f (x )在[x 1,x 2]内的平均变化率. (1)先计算函数的增量Δy =f (x 2)-f (x 1). (2)计算自变量的增量Δx =x 2-x 1. (3)得平均变化率Δy Δx =f x 2-f x 1 x 2-x 1 . 对平均变化率的认识 函数的平均变化率可以表现出函数在某段区间上的变化趋势,且区间长度越小,表现得越精确.如函数y =sin x 在区间[0,π]上的平均变化率为0,而在 [0,π2]上的平均变化率为sin π 2-sin0 π2-0 =2π. 在平均变化率的意义中,f (x 2)-f (x 1)的值可正、可负,也可以为零.但Δx =x 2-x 1≠0. 一、是非题: 1. 函 数 ()x f 在 []b a , 上 连 续 ,且()()b f a f =,则 至 少 存 在 一 点 ()b a ,∈ξ,使()0=ξ'f . 错误 ∵不满足罗尔定理的条件。 2.若函数()x f 在0x 的某邻域内处处可微,且()00='x f ,则函数()x f 必在0x 处取得 极值. 错误 ∵驻点不一定是极值点,如:3 x y =,0=x 是其驻点,但不是极值点。 3.若函数()x f 在0x 处取得极值,则曲线()x f y =在点()()00,x f x 处必有平 行 于x 轴 的切线. 错误 ∵曲线3 x y =在0=x 点有平行于x 轴的切线,但0=x 不是极值点。 4.函数x x y sin +=在()+∞∞-,内无极值. 正确 ∵0cos 1≥+='x y ,函数x x y sin +=在()+∞∞-,内单调增,无极值。 5.若函数()x f 在()b a ,内具有二阶导数,且()()0,0>''<'x f x f ,则曲线()x f y =在()b a ,内单调减少且是向上凹. 正确 二、填空: 1.设()x bx x a x f ++=2 ln (b a ,为常数)在2,121==x x 处有极值,则=a ( 23 - ),=b ( 16 - ). ∵()12++= 'bx x a x f ,当2,121==x x 时, 012=++b a ,0142 =++b a ,解之得6 1,32- =- =b a 2.函数()()1ln 2 +=x x f 的极值点是( 0=x ). ∵()x x x f 2112 ?+= ',令()0='x f ,得0=x 。又0>x ,()0>'x f ; 0最新导数及其应用知识点经典习题集
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