专题22 导数的概念及其意义、导数的运算(原卷版)
高考数学导数的概念及几何意义、导数的运算.docx
第九章导数及其应用命题探究(1)由 PO1 =2 知 O 1O=4PO1 =8.因为 A 1 B1 =AB=6,所以正四棱锥P-A 1 B1 C1D 1的体积V 锥 = ·A1·PO1=×62×2=24(m3);正四棱柱ABCD-A 1 B1 C1 D1的体积V 柱 =AB 2·O1 O=62×8=288(m 3 ).所以仓库的容积V=V 锥 +V 柱 =24+288=312(m 3 ).(2)设 A 1 B1 =a(m),PO 1=h(m), 则 0<h<6,O 1 O=4h(m). 连结 O1 B1.因为在 Rt△PO1 B 1中 ,O1+P=P,所以+h2=36,即a2 =2(36-h 2).于是仓库的容积V=V 柱 +V 锥 =a2·4h+ a2·h= a2 h=(36h-h 3 ),0<h<6,从而 V'=(36-3h2 )=26(12-h 2).令 V'=0, 得 h=2或h=-2(舍 ).当0<h<2时,V'>0,V是单调增函数;当2<h<6 时,V'<0,V 是单调减函数 .故 h=2时,V取得极大值,也是最大值.因此 ,当 PO1=2m 时 ,仓库的容积最大.§9.1导数的概念及几何意义、导数的运算考纲解读要求来五年高考统计来源学# 科 #网 Z#X#X#K]考点来源学+科 +网][ 来源 :Z*xx*]内容解读2013 2 01420152016常考题型预测热度源 :][ 来源学。
科。
网20171.导数的概念及几何 1.切线方程的有关问题B 11 题填空题★★★意义 2.导数几何意义的应用 5 分解答题2.导数的运算导数的运算B 填空题★★★解答题分析解读导数的几何意义和导数的四则运算是学习导数的基础,江苏高考偶有单独考查,但更多的是与导数解答题放在一起进行综合考查 .五年高考考点一导数的概念及几何意义1.(2017课标全国Ⅰ文 ,14,5 分)曲线 y=x 2+ 在点 (1,2)处的切线方程为.答案x-y+1=02.(2017天津文改编 ,10,5 分 )已知 a∈R,设函数 f(x)=ax-ln x 的图象在点 (1, f(1)) 处的切线为 l, 则 l 在 y 轴上的截距为.答案13.(2016课标全国Ⅲ,16,5 分 )已知 f(x) 为偶函数 , 当 x≤0 时, f(x)=e -x-1-x, 则曲线 y=f(x) 在点 (1,2)处的切线方程是.答案y=2x4.(2015陕西 ,15,5 分)设曲线 y=e x在点 (0,1)处的切线与曲线 y=(x>0) 上点 P 处的切线垂直 ,则 P 的坐标为.答案(1,1)5.(2014江苏 ,11,5 分)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线 y=ax2+(a,b 为常数 ) 过点 P(2,-5),且该曲线在点 P 处的切线与直线7x+2y+3=0 平行 ,则 a+b 的值是.答案-3教师用书专用 (6 — 9)6.(2013广东理 ,10,5 分 )若曲线 y=kx+ln x 在点 (1,k) 处的切线平行于 x 轴 ,则 k=.答案-17.(2013重庆理 ,17,13 分 )设 f(x)=a(x-5) 2+6ln x,其中 a∈R,曲线 y=f(x) 在点 (1, f(1)) 处的切线与 y 轴相交于点 (0,6).(1)确定 a的值 ;(2)求函数 f(x) 的单调区间与极值 .解析(1)因 f(x)=a(x-5) 2+6ln x,故 f '(x)=2a(x-5)+ .令 x=1, 得 f(1)=16a, f '(1)=6-8a, 所以曲线 y=f(x) 在点 (1, f(1)) 处的切线方程为y-16a=(6-8a)(x-1), 由点 (0,6)在切线上可得6-16a=8a-6,故a= .(2)由 (1) 知, f(x)= (x-5) 2+6ln x(x>0), f '(x)=x-5+ =--.令f '(x)=0, 解得 x1=2,x 2=3.当0<x<2 或 x>3 时 , f '(x)>0, 故 f(x) 在 (0,2),(3,+ 上∞)为增函数 ; 当 2<x<3 时, f '(x)<0, 故 f(x) 在(2,3)上为减函数 .由此可知 f(x) 在 x=2 处取得极大值f(2)= +6ln 2,在 x=3 处取得极小值f(3)=2+6ln 3.8.(2015 北京 ,18,13 分) 已知函数 f(x)=ln-.(1)求曲线 y=f(x) 在点 (0, f(0)) 处的切线方程 ;(2)求证 : 当 x∈(0,1)时 , f(x)>2;(3)设实数 k 使得 f(x)>k对x∈(0,1)恒成立,求k的最大值.解析(1)因为 f(x)=ln(1+x)-ln(1-x),所以 f '(x)=+ - , f '(0)=2.又因为 f(0)=0, 所以曲线y=f(x) 在点 (0,f(0)) 处的切线方程为y=2x.(2)证明 : 令 g(x)=f(x)-2,则g'(x)=f '(x)-2(1+x 2 )= - .因为 g'(x)>0(0<x<1), 所以 g(x) 在区间 (0,1)上单调递增 .所以 g(x)>g(0)=0,x ∈(0,1),即当 x∈(0,1)时 , f(x)>2.(3)由 (2) 知,当 k ≤2 时 , f(x)>k对x∈(0,1)恒成立.当 k>2 时 ,令 h(x)=f(x)-k,则 h'(x)=f '(x)-k(1+x2 )=- -. -所以当 0<x<-时 ,h'(x)<0, 因此 h(x) 在区间-上单调递减 .-时 ,h(x)<h(0)=0, 即 f(x)<k.当 0<x<所以当 k>2 时 , f(x)>k并非对 x∈(0,1)恒成立 .综上可知 ,k 的最大值为 2.9.(2013 北京理 ,18,13 分 )设 L 为曲线 C:y=在点 (1,0)处的切线 .(1)求 L 的方程 ;(2)证明 : 除切点 (1,0)之外 ,曲线 C 在直线 L 的下方 .解析 (1)设 f(x)=,则 f '(x)=-.所以 f '(1)=1. 所以 L 的方程为 y=x-1.(2)证明 : 令 g(x)=x-1-f(x), 则除切点之外 ,曲线 C 在直线 L 的下方等价于g(x)>0( ?x>0,x ≠1).g(x) 满足 g(1)=0, 且-.g'(x)=1-f '(x)=当0<x<1 时,x2-1<0,ln x<0,所以 g'(x)<0, 故 g(x) 单调递减 ;当x>1 时 ,x2-1>0,ln x>0,所以 g'(x)>0, 故 g(x)单调递增 .所以 ,g(x)>g(1)=0( ? x>0,x ≠1).所以除切点之外,曲线 C 在直线 L 的下方 .考点二导数的运算1.(2016 天津 ,10,5 分)已知函数 f(x)=(2x+1)e x, f '(x) 为 f(x) 的导函数 ,则 f '(0)的值为.答案32.(2014 福建 ,20,14 分) 已知函数 f(x)=e x-ax(a 为常数 )的图象与y 轴交于点A, 曲线 y=f(x) 在点 A 处的切线斜率为-1.(1)求 a 的值及函数f(x) 的极值 ;(2)证明 : 当 x>0 时,x2 <e x;2x(3)证明 : 对任意给定的正数c,总存在 x0,使得当 x∈(x0,+ ∞)时,恒有 x <ce .x x解析(1)由 f(x)=e -ax,得 f '(x)=e -a.又f '(0)=1-a=-1, 得 a=2.所以 f(x)=e x-2x,f '(x)=e x-2.令f '(x)=0, 得 x=ln 2.当x<ln 2 时, f '(x)<0,f(x) 单调递减 ;当x>ln 2 时, f '(x)>0,f(x) 单调递增 .所以当 x=ln 2 时,f(x) 取得极小值 ,且极小值为 f(ln 2)=e ln 2-2ln 2=2-ln 4,f(x) 无极大值 .(2)证明 : 令 g(x)=e x-x 2,则 g'(x)=e x -2x.由(1)得 g'(x)=f(x) ≥f(ln 2)>0,故g(x) 在 R 上单调递增 ,又 g(0)=1>0,因此 ,当 x>0 时,g(x)>g(0)>0, 即 x 2<e x.x x2x(3)证法一 :①若 c≥1,则 e ≤ce . 又由 (2)知,当 x>0 时,x <e .2x所以当 x>0 时 ,x <ce .取x 0=0,当 x∈(x 0,+ ∞)时,恒有 x 2<ce x.②若 0<c<1,令 k= >1,要使不等式x2<ce x成立,只要e x>kx2成立.而要使 e x>kx 2成立 ,则只要 x>ln(kx 2),只要 x>2ln x+ln k 成立 .-令 h(x)=x-2ln x-ln k, 则 h'(x)=1- = ,所以当 x>2 时 ,h'(x)>0,h(x) 在 (2,+ ∞)内单调递增 .取x 0=16k>16, 所以 h(x) 在(x 0,+ ∞)内单调递增 ,又 h(x 0)=16k-2ln(16k)-ln k=8(k-ln 2)+3(k-ln k)+5k,易知 k>ln k,k>ln 2,5k>0, 所以 h(x0)>0.即存在 x 0=,当 x ∈(x 0,+ ∞)时,恒有 x2<ce x.综上 ,对任意给定的正数c,总存在 x0,当 x∈(x0,+ ∞)时,恒有 x 2<ce x .证法二 : 对任意给定的正数c,取 x0= ,由(2)知, 当 x>0 时 ,e x >x2,所以 e x=· >,当 x>x 0时,e x>>= x2,因此 ,对任意给定的正数c,总存在 x0,当 x∈(x0,+ ∞)时,恒有 x 2<ce x .证法三 : 首先证明当x∈(0,+ ∞)时,恒有 x3<e x.证明如下 :令 h(x)= x 3-e x,则 h'(x)=x 2-e x.由(2)知, 当 x>0 时 ,x2 <e x,从而 h'(x)<0,h(x) 在 (0,+ ∞)内单调递减 ,所以 h(x)<h(0)=-1<0, 即 x 3<e x.取x 0= , 当 x>x 0时,有 x2< x 3<e x.2x 因此 ,对任意给定的正数c,总存在 x0,当 x∈(x0,+ ∞)时,恒有 x <ce .教师用书专用(3)3.(2013 福建理 ,17,13 分 )已知函数f(x)=x-aln x(a∈R).(1)当 a=2 时 ,求曲线 y=f(x) 在点 A(1, f(1)) 处的切线方程 ;(2)求函数 f(x) 的极值 .解析函数 f(x) 的定义域为 (0,+ ∞ ),f '(x)=1- .(1)当 a=2 时 , f(x)=x-2ln x, f '(x)=1- (x>0),因而 f(1)=1, f '(1)=-1,所以曲线 y=f(x) 在点 A(1, f(1)) 处的切线方程为y-1=-(x-1), 即 x+y-2=0.(2)由 f '(x)=1- = - ,x>0 知:①当 a≤0 时 , f '(x)>0, 函数 f(x) 为(0,+ ∞)上的增函数 ,函数 f(x) 无极值 ;②当 a>0 时 ,由 f '(x)=0, 解得 x=a.又当 x∈(0,a)时 , f '(x)<0; 当 x ∈(a,+ ∞)时, f '(x)>0,从而函数 f(x) 在 x=a 处取得极小值 ,且极小值为f(a)=a-aln a,无极大值 .综上 ,当 a≤0 时 ,函数 f(x) 无极值 ;当 a>0 时 ,函数 f(x) 在 x=a 处取得极小值a-aln a,无极大值 .三年模拟A 组2016—2018 年模拟·基础题组考点一导数的概念及几何意义1.(2018江苏常熟期中调研 )已知曲线 f(x)=ax 3+ln x 在 (1,f(1)) 处的切线的斜率为 2,则实数 a 的值是.答案2.(2018江苏东台安丰高级中学月考 )在平面直角坐标系 xOy 中,直线 l 与函数 f(x)=2x2+a2(x>0) 和 g(x)=2x 3+a2(x>0) 的图象均相切 (其中 a 为常数 ),切点分别为 A(x 1 ,y1 )和 B(x 2,y2),则 x1+x2的值为.答案3.(2018江苏扬州中学月考 )若曲线 y=kx+ln x 在点 (1,k) 处的切线平行于x 轴,则 k=.答案 -14.(2018江苏淮安宿迁高三第一学期期中)已知函数 f(x)=x 3 .设曲线 y=f(x) 在点 P(x1,f(x 1)) 处的切线与该曲线交于另一点 Q(x 2,f(x 2 )),记 f '(x) 为函数 f(x) 的导数 ,则的值为.答案5.(2018江苏常熟高三期中 )已知函数 f(x)=若直线 y=ax 与 y=f(x) 的图象交于三个不同的点A(m,f(m)),B(n,f(n)),C(t,f(t))( 其中 m<n<t),则 n+ +2 的取值范围是.答案6.(苏教选2—2,一,1,5,变式 )经过点 (2,0)且与曲线 y= 相切的直线方程为.答案 x+y-2=07.(2017江苏苏州暑期调研 ,5)曲线 y=e x在 x=0 处的切线方程是.答案 y=x+18.(2017江苏海头高级中学质检,10)已知点 P(1,m)是函数 y=ax+图象上的点 ,直线 x+y=b 是该函数图象在点P 处的切线 ,则 a+b-m=.答案29.(2017 江苏南京高淳质检,10)设 P 是函数 y= (x+1) 图象上异于原点的动点,且该图象在点P 处的切线的倾斜角为θ,则θ的取值范围是.10.(2017 江苏苏州期中 ,4)曲线 y=x-cos x 在点处的切线方程为.答案2x-y- =011.(2016 江苏扬州中学期中 ,11)若 x 轴是曲线 f(x)=ln x-kx+3 的一条切线 ,则 k=.答案e212.(苏教选 2—2,一 ,2,4,变式 )点 P 是曲线 y=e x上任意一点 ,求点 P 到直线 y=x 的最小距离 .解析根据题意设平行于直线 y=x 的直线与曲线 y=e x相切于点 (x 0,y0),该切点即为曲线y=e x上与直线 y=x 距离最近的点 ,如图 .则曲线y=e x在点 (x0 ,y0)处的切线斜率为 1.∵y'=(e x)'=e x,∴=1,得 x0=0,∴y0=1,即P(0,1).利用点到直线的距离公式得点P(0,1) 到直线 y=x 的距离为.考点二导数的运算13.(苏教选 2—2,一 ,2,8,变式 )设 y=-2e x sin x,则 y'=.答案 -2e x (sin x+cos x)14.(苏教选 2— 2,一,2,5,变式 )设曲线 y=-在点 (3,2)处的切线与直线ax+y+1=0 垂直 , 则 a=.答案 -215.(2016 江苏阶段测试 ,10)若函数 f(x)=x3-f '(-1)x 2+x, 则 [f '(0)+f '(1)]f'(2)=.答案 91B 组2016— 2018 年模拟·提升题组(满分 :15 分时间 :10 分钟 )填空题 (每小题 5 分,共 15 分)x 的图象与圆 M:(x-3) 2+y2 =r2的公共点 ,且它们在1.(2017 江苏南京、盐城一模 ,13) 在平面直角坐标系xOy 中,已知点 P 为函数 y=2ln点 P 处有公切线 ,若二次函数 y=f(x) 的图象经过点O,P,M, 则 y=f(x) 的最大值为.答案2.(2017 南京、盐城第二次模拟考试,14)已知函数f(x)= ln x+(e-a)x-b, 其中 e 为自然对数的底数.若不等式f(x) ≤0 恒成立 ,则的最小值为.答案-3.(2016 江苏无锡期末 ,12)曲线 y=x- (x>0) 上一点 P(x0,y0 )处的切线分别与x 轴,y 轴交于点 A 、 B,O 是坐标原点 , 若△OAB 的面积为,则 x 0=.C 组2016 —2018 年模拟·方法题组方法 1求函数的导数的方法1.求下列函数的导数:(1)y=x 2sin x;(2)y=-;(3)y=.解析(1)y'=(x 2)'sin x+x 2(sin x)'=2xsin x+x 2cos x.- ---(2)y'==.--( 3)y'=-= ------=.方法 2利用导函数求曲线的切线方程2.已知函数 f(x)=,g(x)=aln x,a∈R.若曲线 y=f(x) 与曲线 y=g(x) 相交 ,且在交点处有相同的切线,求该切线方程 .解析 f '(x)=,g'(x)=(x>0),设两曲线交点的横坐标为x, 则由已知得解得 a= ,x=e2 ,∴两条曲线交点的坐标为(e2,e),切线的斜率 k=f'(e2)=,∴切线的方程为 y-e=(x-e2),即 x-2ey+e2=0.D 组2016—2018 年模拟·突破题组(2016 江苏扬州中学质检 ,19)对于函数 f(x),g(x), 如果它们的图象有公共点P,且在点 P 处的切线相同 ,则称函数 f(x) 和 g(x) 在点 P 处相切 ,称点 P 为这两个函数的切点 .设函数 f(x)=ax 2-bx(a ≠0),g(x)=ln x.(1)当 a=-1,b=0 时 , 判断函数 f(x) 和 g(x) 是否相切 ,并说明理由 ;(2)已知 a=b,a>0,且函数 f(x) 和 g(x) 相切 ,求切点 P 的坐标 .解析(1)当 a=-1,b=0 时, 函数 f(x) 和 g(x)不相切 .理由如下 :由条件知f(x)=-x 2,由 g(x)=ln x,得 x>0,因为 f '(x)=-2x,g'(x)= , 所以当 x>0 时,f '(x)=-2x<0,g'(x)= >0,所以对于任意的x>0,f '(x) ≠g'(x).故当 a=-1,b=0 时 ,函数 f(x) 和 g(x) 不相切 .(2)若 a=b,则 f '(x)=2ax-a, 由题意得 g'(x)=,设切点坐标为 (s,t),其中 s>0,由题意 ,得 as 2-as=ln s①,2as-a=②,由②得a=,代入①得-- =ln s(*). 因为 a=->0,且 s>0,所以 s> .--设函数 F(x)=- -ln x,x ∈,则 F'(x)= - -- .-令F'(x)=0, 解得 x=1 或 x= ( 舍).当 x 变化时 ,F'(x) 与 F(x) 的变化情况如下表所示:x1(1,+ ∞)F'(x)+0-F(x)↗极大值↘所以当 x=1 时 ,F(x)取到最大值F(1)=0, 且当x ∈∪(1,+∞)时,F(x)<0.因此 ,当且仅当 x=1 时 ,F(x)=0. 所以方程 (* )有且仅有一解s=1.于是 t=ln s=0,因此切点 P 的坐标为 (1,0).。
导数的概念及其意义、导数的运算
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)f′(x0)是函数y＝f(x)在x＝x0附近的平均变化率.( × ) (2)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( × ) (3)f′(x0)＝[f(x0)]′.( × ) (4)若f(x)＝sin (－x)，则f′(x)＝cos (－x).( × )
∵点(0，－1)不在曲线f(x)＝xln x上， ∴设切点为(x0，y0). 又f′(x)＝1＋ln x， ∴直线l的方程为y＋1＝(1＋ln x0)x. ∴由yy00＝ ＋x10＝lnx10＋，ln x0x0， 解得 x0＝1，y0＝0.
∴直线l的方程为y＝x－1，即x－y－1＝0.
命题点2 求参数的值(范围)
1.函数f(x)＝ex＋1x 在x＝1处的切线方程为__y＝__(_e_－__1_)_x_＋_2__.
f′(x)＝ex－x12， ∴f′(1)＝e－1， 又f(1)＝e＋1， ∴切点为(1，e＋1)，切线斜率k＝f′(1)＝e－1， 即切线方程为y－(e＋1)＝(e－1)(x－1)， 即y＝(e－1)x＋2.
[cf(x)]′＝ cf′(x) .
5.复合函数的定义及其导数
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y′x ＝ y′u·u′x ，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.
常用 结论
1.区分在点处的切线与过点处的切线 (1)在点处的切线，该点一定是切点，切线有且仅有一条. (2)过点处的切线，该点不一定是切点，切线至少有一条. 2.f1x′＝－[ff′x]2x(f(x)≠0).
第三章
考试要求
1.了解导数的概念、掌握基本初等函数的导数. 2.通过函数图象，理解导数的几何意义 3.能够用导数公式和导数的运算法则求简单函数的导数，能求简单的复合函数(形如
导数的概念及其几何意义(高三理)
导数的概念及其几何意义【考点精讲】（一）导数的概念：1.导函数的定义：设函数)(x f y =在0x x =处附近有定义，如果0→∆x 时，y ∆与x∆的比x y ∆∆（也叫函数的平均变化率）有极限即xy∆∆无限趋近于某个常数，我们把这个极限值叫做函数)(x f y =在0x x →处的导数，记作0x x y ='，即xx f x x f x y x ∆-∆+='→∆)()(lim )(0000。
（二）导数的几何意义：1. 导数的几何意义:设函数()y f x =如图，AB 为过点00(,())A x f x 与00(,())B x x f x x +∆+∆的一条割线，由此割线的斜率是00()()f x x f x y x x+∆-∆=∆∆，可知曲线割线的斜率就是函数的平均变化率。
当点B 沿曲线趋近于点A 时，割线AB 绕点A 转动，它的最终位置为直线AD ，这条直线AD 叫做此曲线过点A 的切线，即：000()()limx f x x f x x∆→+∆-=∆切线AD 的斜率，曲线()y f x =过点00(,())x f x 切线的斜率等于0()f x '。
2.切线的方程：函数()f x 在0x x =处的导数就是曲线()y f x =在点P 00(,())x f x 处的切线的斜率。
由此，求曲线在一点处的切线的一般步骤： ①求出P 点的坐标； ②求点0x 处的变化率0000()()()limx f x x f x f x k x∆→+∆-'==∆得曲线在点00(,())x f x 的切线的斜率；③利用点斜式求切线方程（三）常见函数的导数：（高等数学中有证明过程）(1) (2) (3)(4) (5) (6)()ln (0,1)x x a a a a a '=>≠ （7） （8）1()2x x '=(9)a x x a ln 1)(log ='（四）导函数的四则运算法则：()'''u v u v +=+，()'''uv u v uv =+ ，2''()'u u v uv v v -= （五）复合函数的导数:设函数在点处有导数,函数在点的对应点处有导数,则在点处有导数.).)((0'0x x x f y y -=-)(0为常数C C =')(1Q n nx x n n ∈='-）（x x cos )(sin ='x x sin )(cos -='xx 1)(ln ='xx e e =')()(x u ψ=x )(x u x ψ'=')(u f y =x u )(u f y u '='f y =)]([x ψx x u x u y y '⋅'='（六）如何求函数的导数：（1）由导数的定义求函数)(x f y =的导数的一般方法:①求函数的变量)()(f x f x x f -∆+=∆; ②求平均变化率xx f x x f x∆-∆+=∆∆)()(f ;③求导数＝xx ∆∆→∆f lim 0。
导数的概念及其意义、导数的运算
π
3
π
3
( x 2e x )'＝( x 2＋2 x )e x ，故B错误；
cos 2 −
1
−
'＝－2 sin 2 −
1
'＝1＋ 2 ，故D正确.
，故C错误；
3. (2024·陕西西安模拟)已知函数 f ＝ln x ＋f' 1 x 2－3，则f' 1
＝
－1 .
因为 f ＝ln x ＋f' 1
；
ln(2+1)
[解] y'＝
＝
＝
＝
'
ln(2+1) ′ −′ln(2+1)
2
′· −ln(2+1)
(2+1)
2+1
2
2
−ln(2+1)
2+1
2
2−(2+1)ln(2+1)
＝
.
2
(2+1)
e +1
(5) y ＝ ；
e −1
e (e −1)−(e +1)e
0有两不相等的实根，故Δ＝ a 2＋4 a ＞0，解得 a ＞0或 a ＜－4.
例4
为
过点(0，－1)作曲线 f ( )＝ln x ( x ＞0)的切线，则切点坐标
( e ，1) .
由 f ( )＝ln x ( x ＞0)，得 f ( x )＝ln x 2＝2ln x ，
2
则f'( x )＝ ，设切点坐标为( x 0，2ln
2ln 0 +1
(完整版)导数的概念、几何意义及其运算
导数的概念、几何意义及其运算常见基本初等函数的导数公式和常用导数运算公式 ：+-∈==N n nx x C C n n ,)(;)(01''为常数；;sin )(cos ;cos )(sin ''x x x x -== a a a e e xx x x ln )(;)(''==；e x x x x a a log 1)(log ;1)(ln ''==法则1： )()()]()(['''x v x u x v x u ±=± 法则2： )()()()()]()(['''x v x u x v x u x v x u +=法则3： )0)(()()()()()(])()([2'''≠-=x v x v x v x u x v x u x v x u （一）基础知识回顾：1.导数的定义：函数)(x f y =在0x 处的瞬时变化率xx f x x f x y o x x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(limlim 000称为函数)(x f y =在0x x =处的导数，记作)(0/x f 或0/x x y =，即xx f x x f x f x ∆-∆+=→∆)()(lim)(0000/ 如果函数)(x f y =在开区间),(b a 内的每点处都有导数，此时对于每一个),(b a x ∈，都对应着一个确定的导数)(/x f ，从而构成了一个新的函数)(/x f 。
称这个函数)(/x f 为函数)(x f y =在开区间内的导函数，简称导数，也可记作/y ，即)(/x f ＝/y ＝xx f x x f x ∆-∆+→∆)()(lim0 导数与导函数都称为导数，这要加以区分：求一个函数的导数，就是求导函数；求函数)(x f y =在0x 处的导数0/x x y =，就是导函数)(/x f 在0x 处的函数值，即0/x x y =＝)(0/x f 。
导数的概念及其意义 、导数的运算(高三一轮复习)
；
gfxx′＝f′xgx[g－xf]2xg′x(g(x)≠0)；
[cf(x)]′＝ 16 cf′(x)
．
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数学 N 必备知识 自主学习 关键能力 互动探究
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5．复合函数的定义及其导数
(1)一般地，对于两个函数y＝f(u)和u＝g(x)，如果通过中间变量u，y可以表示成x 的函数，那么称这个函数为函数y＝f(u)与u＝g(x)的复合函数，记作y＝ 17 f(g(x)) ．
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命题点2 导数的几何意义
考向1 求切线方程
例2
(1)(2022·湖南衡阳二模)函数f(x)＝xln(－2x)，则曲线y＝f(x)在x＝－
e 2
处的
切线方程为 4x－2y＋e＝0
.
(2)(2y0＝22－·新1e高x 考Ⅱ卷.)曲线y＝ln|x|过坐标原点的两条切线的方程为
(2)f1x′＝－f[′fxx]2(f(x)≠0)． (3)曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定只有一个，而直线与二次函数的图 象相切只有一个公共点． (4)函数y＝f(x)的导数f′(x)反映了函数f(x)的瞬时变化趋势，其正负号反映了变 化的方向，其大小|f′(x)|反映了变化的快慢，|f′(x)|越大，曲线在这点处的切线越 “陡”．
f(x)＝xα(α∈Q且α≠0) f′(x)＝ 7αxα－1
f(x)＝sin x
f′(x)＝ 8 cos x
f(x)＝cos x
f′(x)＝ 9 －sin x
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f(x)＝ax(a>0且a≠1) f′(x)＝ 10 axln a
导数的概念及其意义、导数的运算
B．(x2ex)′＝x(x＋2)ex D.x－1x′＝1－x12
答案：BC
解析：A 项ln1x′＝－ln12x·(ln x)′＝－xln12x； D 项x－1x′＝1＋x12.
2．已知 f(x)＝coesx x，则 f′(x)＝________.
答案：－sin
x＋cos ex
x
解析：f′(x)＝coesx
答案：C 解析：由题意可知 y′＝2cos x－sin x，则 y′|x＝π＝－2.所以曲线 y ＝2sin x＋cos x 在点(π，－1)处的切线方程为 y＋1＝－2(x－π)，即 2x ＋y＋1－2π＝0，故选 C.
6．[2019·全国Ⅰ卷]曲线 y＝3(x2＋x)ex 在点(0,0)处的切线方程为 ________．
答案：C 解析：∵f(x)＝2xf′(1)＋ln x，∴f′(x)＝2f′(1)＋1x， ∴f′(1)＝2f′(1)＋1，∴f′(1)＝－1.
2．[选修二·P18 A 组 T6]曲线 y＝1－x＋2 2在点(－1，－1)处的切线 方程为________．
答案：2x－y＋1＝0 解析：∵y′＝x＋222，∴y′|x＝－1＝2.∴所求切线方程为 2x－y＋1 ＝0.
4．设 f(x)＝ln(3－2x)＋cos 2x，则 f′(0)＝________.
答案：－23 解析：因为 f′(x)＝－3－22x－2sin 2x，所以 f′(0)＝－23.
三、走进高考 5．[2019·全国Ⅱ卷]曲线 y＝2sin x＋cos x 在点(π，－1)处的切线方 程为( ) A．x－y－π－1＝0 B．2x－y－2π－1＝0 C．2x＋y－2π＋1＝0 D．x＋y－π＋1＝0
微点 2 未知切点求切线方程 [例 2] 已知函数 f(x)＝xln x，若直线 l 过点(0，－1)，并且与曲线 y＝f(x)相切，则直线 l 的方程为________．
第01讲 导数的概念及其意义、导数的运算(十二大题型)2025年高考数学一轮复习讲练测
(0 +ℎ)−(0 −ℎ)
(, )，则 lim
ℎ
ℎ→0
）
A．′ 0
B．2′ 0
C．−2 ′ 0
D．0
【答案】B
0 +ℎ − 0 −ℎ
【解析】由题意知， lim
ℎ
ℎ→0
0 +ℎ − 0 −ℎ
ℎ→0 0 +ℎ − 0 −ℎ
= 2lim
故选：B
= 2′ 0 ．
变化率为（ ）
3
A．
300
cm/s
6π
3
B．
3
300
cm/s
5π
C．
150
cm/s
3π
3
D．
150
cm/s
2π
【答案】C
2
1
1
【解析】设注入溶液的时间为（单位：s）时，溶液的高为ℎcm，则 π ⋅ ℎ
3
5
因为ℎ′ =
1 3 150
，所以当
3 π 2
= π时，ℎ′ =
1 3 150
3
π3
即圆锥容器内的液体高度的瞬时变化率为
1
【解析】() = ′(1) −1 − (0) + 2 2 ⇒ ′() = ′(1) −1 − (0) +
令 = 1得： (0) = 1
() =
′(1) −1
−+
1 2
2
⇒ (0) = ′(1) −1 = 1 ⇔ ′(1) =
1
得：() = − + 2 2
则 ′ (0) = 1且(0) = 0，即切线的斜率为 = 1，切点坐标为(0,0)，
所以切线方程为 = ．
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专题22 导数的概念及其意义、导数的运算
一、单选题
1．（2020·蚌埠田家炳中学高二开学考试（理））已知(1)1f '=，0(13)(1)
lim x f x f x
∆→+∆-∆等于（ ）
A ．1
B ．-1
C ．3
D ．13
2．（2020·黄冈中学第五师分校高二期中（理））设函数()f x 在1x =处存在导数为2，则
0(1)(1)
lim
3x f x f x
∆→+∆-=∆（ ）.
A ．23
B ．6
C ．
13
D ．
12
3．（2020·江西省奉新县第一中学高二月考（理））函数()ln x
f x e x =在1x =处的切线方程是( ) A ．()1y e x =-
B ．1y ex =-
C ．()21y e x =-
D ．e y x =-
4．（2020·蚌埠田家炳中学高二开学考试（理））曲线1x y xe -=在点（1,1）处切线的斜率等于（ ）.
A ．2e
B ．e
C ．2
D ．1
5．（2020·江西省奉新县第一中学高二月考（理））若f ′(x 0)＝－3，则()()
000
3lim
h f x h f x h h
→+--等于( )
A ．－3
B ．－6
C ．－9
D ．－12
6．（2020·江西省奉新县第一中学高二月考（理））已知()y f x =的导函数为()y f x '=，且在1x =处的切线方程为3y x =-+，则()()11f f '-=( ) A ．2
B ．3
C ．4
D ．5
7．（2020·黄冈中学第五师分校高二期中（理））函数()f x 的图象如图所示，()f x '为函数()f x 的导函数，下列数值排序正确是（ ）
A ．()()()()02332f f f f ''<<<-
B ．()()()()03322f f f f ''<<-<
C ．()()()()03232f f f f ''<<<-
D ．()()()()03223f f f f ''<-<<
8．（2020·湖北省高二期中）若函数()cos f x a x =与()2
3g x x bx =++图象在交点()0,m 处有公切线，则
a b m ++=（ ）
A ．6
B ．4
C ．3
D ．2
二、多选题
9．（2020·江苏省高二期中）直线1
2
y x b =+能作为下列（ ）函数的图像的切线. A ．1()f x x
=
B ．4()f x x =
C ．()cos f x x =
D ．()ln f x x =
10．（2019·山东省高二期中）设点P 是曲线2
3
x
y e =+上的任意一点，P 点处的切线的倾斜角为α，则角α的取值范围包含下列哪些（ ） A ．2,3ππ⎡⎫
⎪⎢
⎣⎭
B ．5,26
ππ
⎡⎫⎪⎢
⎣⎭
C ．0,
2π⎡⎫
⎪⎢⎣⎭
D ．50,
,26πππ⎡⎫
⎡⎫
⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭
11．（2020·南京市江宁高级中学高二期中）已知点2(1
)A ，在函数()3f x ax =的图象上，则过点A 的曲线():C y f x =的切线方程是（ ）
A ．640x y --=
B ．470x y -+=
C ．470x y -+=
D ．3210x y -+=
12．（2020·江苏省高二期中）在平面直角坐标系xOy 中，点P 在曲线1
(0)y x x x
=+
>上，则点P 到直线3420x y --=的距离可以为（ ）
A ．
45
B ．1
C ．
65
D ．
75
三、填空题
13．（2020·江西省石城中学高二月考（文））曲线32
()44f x x x =-+在点(1,1)处的切线方程为__________．
14．（2020·横峰中学高二开学考试（文））曲线()1e x
y ax =+在点()01，
处的切线的斜率为2-，则a =________．
15．（2020·甘肃省高三二模（文））已知曲线4sin cos y a x x =-在点(0,1)-处的切线方程为1y x =-，则
tan()6
a π
π-=______．
16．（2020·浙江省高三其他）德国数学家莱布尼茨是微积分的创立者之一，他从几何问题出发，引进微积分概念．在研究切线时，他将切线问题理解为“求一条切线意味着画一条直线连接曲线上距离无穷小的两个点”，
这也正是导数定义的内涵之一．现已知直线y x b =+是函数()ln f x x =的切线，也是函数()x k
g x e +=的切
线，则实数b =____，k =_____． 四、解答题
17．（2020·江苏省邗江中学高一期中）求下列函数的导数：
（1）()2cos f x x x =+ （2）2
(2)()1
x f x x -=
+ 18．（2020·福建省南安市侨光中学高二月考）求下列函数的导数： （1）2
(ln sin )y x x x =+； （2）2cos x x
y x -=；
（3）y x =
.
19．（2020·阳江市第三中学高二月考）已知函数()2
ln f x x x x =+ （Ⅰ）求这个函数的导数()f x '； （Ⅱ）求这个函数在1x =处的切线方程.
20．（2020·定远县育才学校高二月考（理））已知函数32()f x x bx cx d =+++的图象过点(0,2)P ，且在点
(1;(1))M f --处的切线方程为670x y -+=.
（I ）求(1)f -和(1)f 的值. （II ）求函数()f x 的解析式.
21．（2020·江苏省高二期中）设()55f =，()53f '=，()54g =，()51g '=，()2
()()
f x h x
g x +=
.
（1）求()5h 及()5h '； （2）求曲线()sin
6
y h x π
=+在5x =处的切线方程.
22．（2020·攀枝花市第十五中学校高二期中（文））设函数()b
f x ax x
-=，曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程为3240x y --=. （1）求()f x 的解析式；
（2）证明：曲线()y f x =上任一点处的切线与直线0x =和直线y x =所围成的三角形的面积为定值，并求此定值.。