高考数学专题复习:导数的概念及其运算
高中数学导数的定义与求解

高中数学导数的定义与求解在高中数学中,导数是一个重要的概念,它用于描述函数的变化率,并广泛应用于微积分和其他相关学科中。
本文将介绍导数的定义及其求解方法。
一、导数的定义导数描述了函数在某一点处的变化率。
设函数f(x)在点x=a处可导,那么它的导数f'(a)定义为:f'(a) = lim(h→0) [f(a+h) - f(a)] / h其中lim表示极限运算,h表示自变量x的增量。
二、导数的几何意义函数的导数在几何上有直观的解释:它等于函数曲线在对应点处的切线斜率。
换句话说,导数给出了函数曲线在特定点上的“陡峭程度”。
三、导数的求解方法1. 基本导数公式对于一些基本的函数,我们可以利用导数的基本定义和一些特殊公式来求导。
以下是一些常见函数的导数:- 常数函数导数:f(x) = C (其中C为常数) 的导数为0。
- 幂函数导数:f(x) = x^a (其中a为实数) 的导数为 f'(x) = a * x^(a-1)。
- 指数函数导数:f(x) = e^x 的导数为 f'(x) = e^x。
- 对数函数导数:f(x) = ln(x) 的导数为 f'(x) = 1 / x。
2. 导数的四则运算法则利用导数的四则运算法则,我们可以更方便地求解复杂函数的导数。
下面是一些常见的四则运算法则:- 和差法则:若函数 f(x) 和 g(x) 都在点 x 处可导,则它们的和(差)的导数为:[f(x) ± g(x)]' = f'(x) ± g'(x)。
- 积法则:若函数 f(x) 和 g(x) 都在点 x 处可导,则它们的乘积的导数为:[f(x) * g(x)]' = f'(x) * g(x) + f(x) * g'(x)。
- 商法则:若函数 f(x) 和 g(x) 都在点 x 处可导,并且g(x) ≠ 0,则它们的商的导数为:[f(x) / g(x)]' = [f'(x) * g(x) - f(x) * g'(x)] / [g(x)]^2。
导数的定义与计算方法

导数的定义与计算方法导数是微积分中的重要概念之一,用于研究函数的变化率和曲线的切线斜率。
本文将从导数的定义入手,介绍导数的计算方法,并给出一些例题来帮助读者更好地理解和应用导数。
一、导数的定义在数学上,给定一个函数y=f(x),其导数定义为函数在某一点x处的变化率。
导数可以用极限来表示,即:f'(x) = lim Δx→0 (f(x+Δx) - f(x))/Δx其中f'(x)表示函数f(x)在点x处的导数,Δx为自变量的增量。
导数的值可以表示函数在该点的切线斜率,即函数曲线在该点处的速率。
二、导数的计算方法导数的计算方法有多种,下面列举几种常见的:1. 基本导数公式对于常见的基本函数,存在一些导数的基本公式,如:- 常数函数导数为零:d/dx(c) = 0,其中c为常数;- 幂函数导数为功率减一:d/dx(x^n) = nx^(n-1),其中n为常数;- 指数函数导数等于自身:d/dx(e^x) = e^x;- 对数函数导数为倒数:d/dx(ln(x)) = 1/x。
通过应用基本导数公式,可以计算更复杂函数的导数。
2. 导数的四则运算规则对于已知的函数f(x)和g(x),导数的四则运算规则如下:- 和差法则:(f(x) ± g(x))' = f'(x) ± g'(x)- 积法则:(f(x)g(x))' = f'(x)g(x) + f(x)g'(x)- 商法则:(f(x)/g(x))' = (f'(x)g(x) - f(x)g'(x))/[g(x)]^2以上规则为导数的基本运算规则,可以根据需要进行组合和推广。
3. 链式法则如果函数y=f(g(x))是由两个函数复合而成,那么它的导数可以用链式法则来计算。
链式法则可以表示为:d/dx(f(g(x))) = f'(g(x)) * g'(x)通过链式法则,可以求解更复杂的复合函数的导数,进一步扩展了导数的计算方法。
高考数学复习讲义:导数的概念及运算、定积分

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[基本能力]
一、判断题(对的打“√”,错的打“×”) (1)曲线的切线与曲线不一定只有一个公共点. ( ) (2)求曲线过点 P 的切线时 P 点一定是切点. ( ) 答案:(1)√ (2)×
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看成常数,再求导 复合函数 确定复合关系,由外向内逐层求导
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[针对训练]
1.设 f(x)=x(2 019+ln x),若 f′(x0)=2 020,则 x0 等于( )
A.e2
B.1
C.ln 2
D.e
解析:f′(x)=2 019+ln x+1=2 020+ln x,由 f′(x0)= 2 020,得 2 020+ln x0=2 020,则 ln x0=0,解得 x0=1. 答案:B
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2.曲线 y=log2x 在点(1,0)处的切线与坐标轴所围成三角形的 面积等于________. 解析:∵y′=xln1 2,∴切线的斜率 k=ln12,∴切线方程为 y=ln12(x-1),∴所求三角形的面积 S=12×1×ln12=2ln1 2= 1 2log2e. 答案:12log2e
二、填空题 1.已知函数 f(x)=axln x+b(a,b∈R),若 f(x)的图象在 x=1
处的切线方程为 2x-y=0,则 a+b=________. 解析:由题意,得 f′(x)=aln x+a,所以 f′(1)=a,因为函 数 f(x)的图象在 x=1 处的切线方程为 2x-y=0,所以 a=2, 又 f(1)=b,则 2×1-b=0,所以 b=2,故 a+b=4. 答案:4
答案:-xsin x 2.已知 f(x)=13-8x+2x2,f′(x0)=4,则 x0=________.
高考数学-导数-专题复习课件

)
v0t
,求1物gt体2 在时刻
2
时的瞬t0时速度.
解析:
s(t)
v0
1 2
g
2t
v0
gt
∴物体在 t时0 刻瞬时速度为 s(t0 ) v0 gt0. 题型四 导数的几何意义及几何上的应用
【例4】(12分)已知曲线 y 1 x3 4 .
33
(1)求曲线在点P(2,4)处的切线方程; (2)求过点P(2,4)的曲线的切线方程.
x0
x0
x0
典例分析
题型一 利用导数求函数的单调区间
【例1】已知f(x)= e-xax-1,求f(x)的单调增区间.
分析 通过解f′(x)≥0,求单调递增区间.
解 ∵f(x)= -aexx -1,∴f′(x)= -a. ex 令f′(x)≥0,得 ≥ae. x 当a≤0时,有f′(x)>0在R上恒成立; 当a>0时,有x≥ln a. 综上,当a≤0时,f(x)的单调增区间为(-∞,+∞); 当a>0时,f(x)的单调增区间为[ln a,+∞).
分析 (1)在点P处的切线以点P为切点.关键是求出切线斜率k=f′(2). (2)过点P的切线,点P不一定是切点,需要设出切点坐标.
解(1)∵y′= ,…x2……………………………2′ ∴在点P(2,4)处的切线的斜率 k y |x..23′ 4. ∴曲线在点P(2,4)处的切线方程为y-4=4(x-2), 即4x-y-4=0……………………………………….4′ (2)设曲线 y 1 x过3 点4 .P(2,4)的切线相切于点
33
则切线的斜率 k y |xx0……x02…. …………..6′
∴切线方程为
y
(1 3
高中数学导数的定义及求导公式解题技巧

高中数学导数的定义及求导公式解题技巧导数是高中数学中的重要概念,它描述了函数在某一点处的变化率。
理解导数的定义以及掌握求导公式是解决各类导数题目的关键。
本文将介绍导数的定义及求导公式,并通过具体的题目分析和解答,帮助读者掌握解题技巧。
一、导数的定义导数的定义是函数在某一点处的变化率,用数学符号表示为f'(x)或dy/dx。
导数可以理解为函数图像上某一点处的切线斜率,也可以表示为函数的瞬时变化率。
对于函数y=f(x),若在点x处导数存在,则导数的定义为:f'(x) = lim(x→0) (f(x+h) - f(x))/h其中lim表示极限,h表示x的增量。
这个定义告诉我们,导数可以通过求函数在某一点的极限来计算。
二、求导公式在高中数学中,我们常用的函数求导公式有以下几种:1. 常数函数的导数为0:f(x) = c,则f'(x) = 0,其中c为常数。
2. 幂函数的导数:f(x) = x^n,则f'(x) = nx^(n-1),其中n为正整数。
3. 指数函数的导数:f(x) = a^x,则f'(x) = ln(a) * a^x,其中a为常数。
4. 对数函数的导数:f(x) = log_a(x),则f'(x) = 1/(x * ln(a)),其中a为常数。
5. 三角函数的导数:f(x) = sin(x),则f'(x) = cos(x);f(x) = cos(x),则f'(x) = -sin(x);f(x) = tan(x),则f'(x) = sec^2(x)。
以上是常用的求导公式,掌握它们可以帮助我们快速求解各类导数题目。
三、解题技巧在解题过程中,我们可以运用导数的定义和求导公式来解决各类导数题目。
下面通过具体的题目来说明解题技巧。
题目一:求函数f(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5在点x=2处的导数。
解析:根据求导公式,我们可以依次求出每一项的导数,然后将它们相加。
(完整版)高中数学导数知识点归纳总结

高中导数知识点归纳一、基本概念1. 导数的定义:设0x 是函数)(x f y =定义域的一点,如果自变量x 在0x 处有增量x ∆,则函数值y 也引起相应的增量)()(00x f x x f y -∆+=∆;比值x x f x x f x y ∆-∆+=∆∆)()(00称为函数)(x f y =在点0x 到x x ∆+0之间的平均变化率;如果极限xx f x x f x y x x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(lim lim 0000存在,则称函数)(x f y =在点0x 处可导,并把这个极限叫做)(x f y =在0x 处的导数。
()f x 在点0x 处的导数记作xx f x x f x f y x x x ∆-∆+='='→∆=)()(lim )(00000 2 导数的几何意义:(求函数在某点处的切线方程)函数)(x f y =在点0x 处的导数的几何意义就是曲线)(x f y =在点))(,(0x f x 处的切线的斜率,也就是说,曲线)(x f y =在点P ))(,(0x f x 处的切线的斜率是)(0'x f ,切线方程为).)((0'0x x x f y y -=-3.基本常见函数的导数:①0;C '=(C 为常数) 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()1l g log a a o x e x'=. 二、导数的运算1.导数的四则运算: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: ()()()()f x g x f x g x '''±=±⎡⎤⎣⎦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:()()()()()()f x g x f x g x f x g x '''⋅=+⎡⎤⎣⎦常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数: ).())((''x Cf x Cf =(C 为常数)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:()()()()()()()()()20f x f x g x f x g x g x g x g x '⎡⎤''-=≠⎢⎥⎡⎤⎣⎦⎣⎦。
高中数学导数定义与计算规则解析

高中数学导数定义与计算规则解析导数是高中数学中的一个重要概念,它在微积分中具有广泛的应用。
理解导数的定义和计算规则对于解题和应用都至关重要。
本文将对导数的定义和计算规则进行详细解析,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应用导数。
一、导数的定义导数的定义是描述函数在某一点处的变化率。
具体而言,对于函数f(x),在点x=a处的导数可以表示为f'(a)或者dy/dx|_(x=a)。
导数表示了函数在该点附近的斜率,可以用来刻画函数的变化趋势。
例如,考虑函数f(x)=x^2,我们希望计算其在x=2处的导数。
根据导数的定义,我们可以使用极限的概念来计算导数。
通过计算函数在x=2处的斜率,我们可以得到f'(2)=4。
这意味着在x=2处,函数f(x)的变化率为4。
二、导数的计算规则导数的计算规则是一系列用于计算导数的公式和规律。
了解这些规则可以帮助我们更快地计算导数,解决各种与导数相关的问题。
1. 常数规则对于常数c,其导数为0。
例如,如果f(x)=3,那么f'(x)=0。
2. 幂函数规则对于幂函数f(x)=x^n,其中n为常数,其导数为f'(x)=n*x^(n-1)。
例如,如果f(x)=x^3,那么f'(x)=3x^2。
3. 和差规则对于函数f(x)和g(x),有(f+g)'(x)=f'(x)+g'(x)和(f-g)'(x)=f'(x)-g'(x)。
这意味着导数对于函数的和差运算是可分配的。
例如,如果f(x)=x^2和g(x)=2x,那么(f+g)'(x)=(x^2)' + (2x)' = 2x + 2 = 2(x+1)。
4. 乘积规则对于函数f(x)和g(x),有(f*g)'(x)=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)。
这意味着导数对于函数的乘法是可分配的。
例如,如果f(x)=x^2和g(x)=3x,那么(f*g)'(x)=(x^2)'*3x +x^2*(3x)' = 3x^3 + 2x^2。
导数的定义与计算方法

导数的定义与计算方法导数是微积分中的重要概念,用于描述函数的变化率。
本文将介绍导数的定义以及计算方法,帮助读者更好地理解导数的概念和运用。
一、导数的定义导数是函数在某一点处的变化率。
数学上,对于函数f(x),其在点x处的导数记为f'(x),可以通过以下极限定义得到:f'(x) = lim(h→0) [f(x+h) - f(x)] / h其中,lim表示极限,h表示自变量x的增量。
这个极限定义可以理解为当自变量x的增量趋近于0时,函数f(x)在点x处的变化率。
二、导数的计算方法导数的计算方法可以根据函数的具体形式来进行。
下面介绍几种常见的计算方法:1. 可导函数的导数计算法则- 常数法则:如果f(x) = c,其中c为常数,则f'(x) = 0。
- 幂函数法则:如果f(x) = x^n,其中n为常数,则f'(x) = n * x^(n-1)。
- 指数函数法则:如果f(x) = e^x,则f'(x) = e^x。
- 对数函数法则:如果f(x) = log_a(x),其中a为常数且a > 0,则f'(x) = 1 / (x * ln(a))。
- 三角函数法则:如果f(x) = sin(x),则f'(x) = cos(x);如果f(x) = cos(x),则f'(x) = -sin(x)。
- 复合函数法则:如果f(x) = g(h(x)),则f'(x) = g'(h(x)) * h'(x),其中g'表示函数g的导数。
2. 基本初等函数的导数以下是一些基本初等函数的导数计算公式:- (sin x)' = cos x- (cos x)' = -sin x- (tan x)' = sec^2 x- (cot x)' = -csc^2 x- (sec x)' = sec x * tan x- (csc x)' = -csc x * cot x- (log_a x)' = 1 / (x * ln a)- (e^x)' = e^x3. 导数的加法、减法法则如果有两个函数f(x)和g(x)在某点处的导数分别为f'(x)和g'(x),则它们的和、差、常数倍的导数可以通过以下法则计算:- (f(x) + g(x))' = f'(x) + g'(x)- (f(x) - g(x))' = f'(x) - g'(x)- (k * f(x))' = k * f'(x),其中k为常数4. 导数的乘法、除法法则如果有两个函数f(x)和g(x)在某点处的导数分别为f'(x)和g'(x),则它们的乘积和商的导数可以通过以下法则计算:- (f(x) * g(x))' = f'(x) * g(x) + f(x) * g'(x)- (f(x) / g(x))' = [f'(x) * g(x) - f(x) * g'(x)] / (g(x))^2,其中g(x) ≠ 0以上是导数的一些基本计算方法,能够满足大多数函数的求导需求。
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4.导数的四则运算法则 设 u、v 是可导函数,则(u±v)′=________;(uv)′=________; (uv)′=________(v≠0).
答案
u′±v′
u′v+uv′
u′v-uv′ v2
考点串串讲
1.函数 y=f(x)在点 x0 处的导数
函数 y=f(x),如果自变量 x 在 x0 处有增量 Δx,那么函数 y 相
(2)对数函数与指数函数的导数
①(lnx)′=1x; ②(logax)′=1xlogae; ③(ex)′=ex; ④(ax)′=axlna. (3)函数的和、差、积、商的导数 ①(u±v)′=u′±v′; ②(uv)′=u′v+uv′; ③(uv)′=u′v-v2 uv′(v≠0).
6.复合函数的求导 一般地,设函数 u=φ(x)在点 x 处有导数 u′x=φ′(x),函数 y =f(u)在点 x 的对应点 u 处有导数 y′u=f ′(u),则复合函数 y= f(φ(x))在点 x 处也有导数,且 y′x=y′u·u′x 或写作 f ′x(φ(x))=f ′(u)·φ′(x). 复合函数求导数的步骤
3.几种常见的导数 C′=________;(xn)′=________;(sinx)′=________; (cosx)′ = ________; (ex)′= ________; (ax)′ = ________; (lnx)′=________;(logax)′=________.
答案 0(C 为常数) nxn-1 cosx -sinx ex axlna 11 x xlogae
(1)计算 f ′u(u)的表达式,并表示为 x 的函数; (2)计算 u′(x)的表达式.若 u(x)为基本初等函数或简单函数, 则立即求出 u′(x);若 u(x)仍为复合函数,则继续分解,终可求出 u′(x). 这样就将复合函数的求导归结为基本初等函数或简单函数的求
fx+Δx-fx
Δx
.注意ຫໍສະໝຸດ ①函数在点x0处可导,是指
Δx→0
时,Δy Δx
有极限,若极
限不存在,就称函数在 x0 处不可导,或称在 x0 处无导数,因此,并 不是所有函数在 x0 处都有导数,也并不是所有函数在给定开区间内 都存在导数.
②函数 y=f(x)的定义域一般都指开区间,因为在其端点处不一
答案 ΔΔxy有极限 Δxlim
ΔΔxy=Δxlim
fx0+Δx-fx0 Δx
每 一 点 都 可 导 一 个 确 定 的 导 数 f ′(x0)
fx+Δx-fx
Δx
Δxlim
2.导数的几何意义 函数 y=f(x)在点 x0 处的导数的几何意义,就是_____________.
答案 曲线 y=f(x)在点 P(x0,f(x0))处的切线的斜率
f ′(x0) = lim x0
Δy Δx
=
lim
x0
fx0+ΔΔxx-fx0.
注意 (1)增量 Δx 不同于增加量,Δx 可正可负,自变量 x 在 x0 处有增量,其实质是保证 f(x)在 x0 处“附近”有定义.
(2)函数 y=f(x)在点 x0 处的导数是一个确定的值,而不是含有自 变量 x 的函数表达式.
2.函数 y=f(x)在区间(a,b)内的导函数(导数)
如果函数 y=f(x)在开区间(a,b)内的每一点都可导,则称以(a,
b)内的值 x 为自变量,以 x 处的导数 f ′(x)为函数值的函数为 f(x)
在(a,b)内的导函数,简称为 f(x)在(a,b)内的导数,记作 f ′(x)或
y′.即 f ′(x)=y′= lim x0
③设 v=v(t)是速度函数,则 v′(t0)表示物体在 t=t0 时刻的加 速度.
4.求导数的方法
由导数的定义可知,求函数 y=f(x)在 x0 处的导数 f ′(x0)可以 分三步:
(1)求函数的增量:Δy=f(x0+Δx)-f(x0);
(2)求平均变化率:ΔΔxy
=
fx0+Δx-fx0;
Δx
定有增量,即右端点无增量,左端点无减量.
③函数 f(x)在 x0 处的导数是一个确定的数值,而 f(x)在(a,b) 内的导数则是一个以 x 为自变量的函数,这是一个变量,实质上 f
′(x0)就是 f ′(x)在 x0 处的函数值.
3.导数的几何意义与物理意义 ①设函数 y=f(x)在点 x0 处可导,那么它在该点的导数等于函数 所表示曲线在相应点 M(x0,y0)处的切线斜率.过点 M 的切线方程 为:y-y0=f ′(x0)(x-x0). ②设 s=s(t)是位移函数,则 s′(t0)表示物体在 t=t0 时刻的瞬时 速度.
应地有增量 Δy=f(x0+Δx)-f(x0),比值ΔΔxy就叫做函数 y=f(x)在 x0
到
x0+Δx
之间的平均变化率.即:Δy=fx0+Δx-fx0,如果
Δx
Δx
Δx
时,Δy有极限,则称函数在点 Δx
x0
处可导,且把这个极限叫做
f(x)
在点 x0 处的导数(或变化率).
记作:f
′(x0) 或
y′|x = x0 , 即
Δx
(3)取极限得导数
f
′(x0)=
lim
xa
Δy= Δx
lim
xa
fx0+Δx Δx
-fx0.
求 f(x)的导函数 f ′(x)的方法类似.
5.导数的运算 (1)几种常见函数的导数 公式 1 C′=0(C 为常数); 公式 2 (xn)′=nxn-1(n∈Q); 公式 3 (sinx)′=cosx; 公式 4 (cosx)′=-sinx.
教材面面观
1.导数的概念 (1)如果当 Δx 时,________,我们就说函数 y=f(x)在点 x0 处可导,并把这个极限叫做 f(x)在点 x0 处的导数,记作 f ′(x0),即 f ′(x0)=__________________. (2)如果函数 f(x)在开区间(a,b)内________,就说 f(x)在开区间 (a,b)内可导.这时对于开区间(a,b)内每一个确定的值 x0,都对应 着________,这样就在开区间(a,b)内构成一个新的函数,这一新函 数叫做 f(x)在开区间(a,b)内的导函数,记作 f ′(x),即 f ′(x)= ________,导函数也简称导数.