2018届高考数学(文)大一轮复习课件:第二章第10讲变化率与导数、导数的计算分层演练直击高考
2018年高考数学(人教A版)一轮复习课件:2.10变化率与导数、导数的计算

(3)函数f(x)的导函数:
f (x x) f (x) lim x 0 称函数f′(x)=_____________ ___为f(x)的导函数. x
2.基本初等函数的导数公式
原函数
f(x)=c(c为常数) f(x)=xα (α ∈Q*) f(x)=sinx f(x)=cosx
导函数
5.(2016·天津高考)已知函数f(x)=(2x+1)ex,f′(x)为 f(x)的导函数,则f′(0)的值为________.
【解析】因为f′(x)=(2x+3)ex,所以f′(0)=3.
答案:3
6.(2017·枣庄模拟)已知函数f(x) 的导函数为 f′(x) ,且满足f(x) =2xf′(1) +lnx,则 f′(1) = A.-e ( B.-1 ) C.1 D.e
第十节
变化率与导数、导数的计算
【知识梳理】 1.导数的概念 (1)函Leabharlann y=f(x)在x=x0处导数的定义:
f (x 0 x) f (x 0 ) x 0 称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率_______________ x lim
=
y x 0 x lim
0
为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)
f′(x)=0 α xα -1 f′(x)=______ cosx f′(x)=_____ -sinx f′(x)=______
原函数 f(x)=ax(a>0,且a≠1) f(x)=ex f(x)=logax(a>0,且a≠1) f(x)=lnx
导函数
xlna a f′(x)=_____
ex f′(x)=__
1 f′(x)=_______ xln a 1 f′(x)=_______ x
最新-2018届高考数学一轮复习 31 变化率与导数、导数的计算课件 新人教A版 精品

2.函数y=f(x)在x=x0处的导数 (1)定义
称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率
lim
x0
f (x0 x) x
f (x0 )
=
y
lim
x0 x
为函数y=f(x)在
x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,
即f′(x0)=
lim
x0
y x
=
lim f (x0 x) f (x0 )
复合而成,
∴y′=f′(u)·u′(x)=(u5)′(2x-3)′=5u4·2
=10u4=10(2x-3)4.
(2)设u=3-x,
则y=
3 x
由y=u
1 2
与u=3-x复合而成.
y
f
(u) u(x)
1
(u 2 )(3 x)
1
u
1 2
(1)
2
1
Байду номын сангаас
u
1 2
1
3x.
2
2 3 x 2x 6
(3)设y=u2,u=sin v,v=2x+ π , 3
( C)
x
A.Δx+ 1 +2
B.Δx- 1 -2
x
x
C.Δx+2
D.2+Δx- 1
x
解析 ∵Δy=(1+Δx)2+1-12-1=(Δx)2+2Δx,
∴ y =Δx+2. x
2.设正弦函数y=sin x在x=0和x= π 附近的平均变化率 2
为k1,k2,则k1,k2的大小关系为 ( A )
A.k1>k2
思维启迪 (1)A在曲线上,即求在A点的切线方程.
(全国通用)近年高考数学一轮复习 第2章 函数、导数及其应用 第10节 变化率与导数、导数的计算课时

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课时分层训练(十三)变化率与导数、导数的计算A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.函数f(x)=(x+2a)(x-a)2的导数为( )【导学号:31222077】A.2(x2-a2)B.2(x2+a2)C.3(x2-a2)D.3(x2+a2)C [∵f(x)=(x+2a)(x-a)2=x3-3a2x+2a3,∴f′(x)=3(x2-a2).]2.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+ln x,则f′(1)等于()A.-e B.-1C.1 D.eB [由f(x)=2xf′(1)+ln x,得f′(x)=2f′(1)+错误!,∴f′(1)=2f′(1)+1,则f′(1)=-1。
]3.曲线y=sin x+e x在点(0,1)处的切线方程是( )A.x-3y+3=0 B.x-2y+2=0C.2x-y+1=0 D.3x-y+1=0C [y′=cos x+e x,故切线斜率为k=2,切线方程为y=2x+1,即2x-y+1=0。
]4.(2017·郑州模拟)已知曲线y=错误!-3ln x的一条切线的斜率为-错误!,则切点的横坐标为()A.3 B.2C.1 D.错误!B [因为y=错误!-3ln x,所以y′=错误!-错误!.再由导数的几何意义,有错误!-错误!=-12,解得x=2或x=-3(舍去).]5.已知f(x)=x3-2x2+x+6,则f(x)在点P(-1,2)处的切线与坐标轴围成的三角形的面积等于()【导学号:31222078】A.4 B.5C.错误!D。
2018版高考数学人教A版理一轮复习课件:第2章 第10节 变化率与导数、导数的计算 精品

[变式训练 1] (1)f(x)=x(2 017+ln x),若 f′(x0)=2 018,则 x0 等于( )
A.e2
B.1
C.ln 2
D.e
(2)(2015·天津高考)已知函数 f(x)=axln x,x∈(0,+∞),其中 a 为实数,f′(x)
为 f(x)的导函数.若 f′(1)=3,则 a 的值为________. (1)B (2)3 [(1)f′(x)=2 017+ln x+x×1x=2 018+ln x,故由 f′(x0)=2 018,
1 [∵f′(x)=3ax2+1, ∴f′(1)=3a+1. 又 f(1)=a+2, ∴切线方程为 y-(a+2)=(3a+1)(x-1). ∵切线过点(2,7),∴7-(a+2)=3a+1,解得 a=1.]
导数的计算
求下列函数的导数: (1)y=exln x; (2)y=xx2+1x+x13; (3)y=x-sin2xcos2x; (4)y=ln(2x-9).
抓
第十节 变化率与导数、导数的计算
基
础
· 自
[考纲传真] 1.了解导数概念的实际背景.2.通过函数图象直观理解导数
主 学 习
的几何意义.3.能根据导数的定义求函数 y=C(C 为常数),y=x,y=1x,y=x2,
课 时 分
明 y=x3,y= x的导数.4.能利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法
4.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 yx′= yu′·ux′ ,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.
1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)f′(x0)与(f(x0))′表示的意义相同.( ) (2)求 f′(x0)时,可先求 f(x0)再求 f′(x0).( ) (3)曲线的切线与曲线不一定只有一个公共点.( ) (4)若 f(x)=e2x,则 f′(x)=e2x.( ) [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)×
高考数学一轮复习 第二章 第10讲 变化率与导数、导数

第二章 函数、导数及其应用 第10讲 变化率与导数、导数的计算一、必记3个知识点1.导数的概念(1)函数y =f (x )在x =x 0处的导数: 称函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率 lim Δx →0f x 0+Δx -f x 0Δx=lim Δx →0ΔyΔx 为函数y =f (x )在x =x 0处的导数,记作f ′(x 0)或y ′|x =x 0,即 f ′(x 0)=lim Δx →0Δy Δx=lim Δx →0 fx 0+Δx -f x 0Δx.(2)导数的几何意义:函数f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是在曲线y =f (x )上点P (x 0,y 0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s (t )对时间t 的导数).相应地,切线方程为y -y 0=f ′(x 0)(x -x 0).(3)函数f (x )的导函数: 称函数f ′(x )=lim Δx →0f x +Δx -f xΔx为f (x )的导函数.2.基本初等函数的导数公式(sin x )′=cos_x ,(cos x )′=-sin_x ,(a x)′=a xln_a ,(e x)′=e x,(log a x )=1x ln a ,(ln x )′=1x. 3.导数的运算法则(1)[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ); (2)[f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x ); (3)⎣⎢⎡⎦⎥⎤f x g x ′=f ′x g x -f x g ′x [g x ]2(g (x )≠0).二、必明3个易误区1.利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号,防止与乘法公式混淆.2.求曲线切线时,要分清在点P 处的切线与过P 点的切线的区别,前者只有一条,而后者包括了前者. 3.曲线的切线与曲线的交点个数不一定只有一个,这和研究直线与二次曲线相切时有差别.考点一利用导数的定义求函数的导数利用导数的定义求函数的导数:(1)y =x 2; (2)f (x )=1x +2. 解:(1)因为Δy Δx =fx +Δx -f x Δx =x +Δx 2-x 2Δx =x 2+2x ·Δx +Δx2-x2Δx=2x +Δx ,所以y ′=lim Δx →0ΔyΔx =lim Δx →0(2x +Δx )=2x .(2)因为Δy Δx =fx +Δx -f x Δx =1x +Δx +2-1x +2Δx =-1x +Δx +2x +2所以y ′=lim Δx →0ΔyΔx=-lim Δx →01x +Δx +2x +2=-1x +22.[类题通法]定义法求函数的导数的三个步骤一差:求函数的改变量Δy =f (x +Δx )-f (x ).二比:求平均变化率Δy Δx =fx +Δx -f xΔx.三极限:取极限,得导数y ′=f ′(x )=lim Δx →0Δy Δx. 考点二导数的运算[典例] 求下列函数的导数.(1)y =x 2sin x ; (2)y =e x+1e x -1.[解] (1)y ′=(x 2)′sin x +x 2(sin x )′=2x sin x +x 2cos x . (2)y ′=e x+1′e x-1-e x+1e x -1′e x -12=exe x -1-e x +1e x e x -12=-2exe x -12.[类题通法]1.求导之前,应利用代数、三角恒等式等变形对函数进行化简,然后求导,这样可以减少运算量,提高运算速度,减少差错.2.有的函数虽然表面形式为函数的商的形式,但在求导前利用代数或三角恒等变形将函数先化简,然后进行求导,有时可以避免使用商的求导法则,减少运算量. [针对训练]已知f (x )=sin 2x ,记f n +1(x )=f n ′(x )(n ∈N *),则f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+…+f 2 013⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+f 2 014⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=________.解析:由题意,可知f 2(x )=f 1′(x )=(sin 2x )′=2cos 2x ;f 3(x )=f 2′(x )=(2cos 2x )′=-4sin 2x ; f 4(x )=f 3′(x )=(-4sin 2x )′=-8cos 2x ; f 5(x )=f 4′(x )=(-8cos 2x )′=16sin 2x ;…故f 4k +1(x )=24ksin 2x ,f 4k +2(x )=24k +1cos 2x ,f 4k +3(x )=-24k +2sin 2x ,f 4k +4(x )=-24k +3cos 2x (k ∈N ).所以f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+…+f 2 014⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=20sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+21cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6-22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π6-23cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+24sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+…-22 010sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6-22 011cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+22 012sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+22 013cos ⎝⎛⎭⎪⎫2×π6=(20-22+24-26+…+22 008-22 010+22 012)sin π3+(21-23+25-27+…+22 009-22 011+22 013)cos π3=1×[1--22 1 007]1--22×32+2×[1--22 1 007]1--22×12=1+22 0145×32+2×1+22 0145×12=3+21+22 01410答案:3+21+22 01410考点三导数的几何意义角度一 求切线方程1.曲线y =x e x+2x -1在点(0,-1)处的切线方程为( )A .y =3x -1B .y =-3x -1C .y =3x +1D .y =-2x -1 解析:选A 依题意得y ′=(x +1)e x+2,则曲线y =x e x+2x -1在点(0,-1)处的切线的斜率为(0+1)e 0+2=3,故曲线y =x e x +2x -1在点(0,-1)处的切线方程为y +1=3x ,即3x -y -1=0,故选A. 角度二 求切点坐标2.(2013·辽宁五校第二次联考)曲线y =3ln x +x +2在点P 0处的切线方程为4x -y -1=0,则点P 0的坐标是( )A .(0,1)B .(1,-1)C .(1,3)D .(1,0)解析:选C 由题意知y ′=3x+1=4,解得x =1,此时4×1-y -1=0,解得y =3,∴点P 0的坐标是(1,3).角度三 求参数的值3.(2014·郑州第一次质量预测)直线y =kx +1与曲线y =x 3+ax +b 相切于点A (1,3),则2a +b 的值为( )A .2B .-1C .1D .-2解析:选C ∵直线y =kx +1与曲线y =x 3+ax +b 相切于点A (1,3),且y =x 3+ax +b 的导数y ′=3x 2+a , ∴⎩⎪⎨⎪⎧3=k ×1+1,3=13+a ×1+b k =3×12+a ,,解得a =-1,b =3,∴2a +b =1.[类题通法]导数的几何意义是切点处切线的斜率,应用时主要体现在以下几个方面: (1)已知切点A (x 0,f (x 0))求斜率k ,即求该点处的导数值:k =f ′(x 0); (2)已知斜率k ,求切点A (x 1,f (x 1)),即解方程f ′(x 1)=k ;(3)已知过某点M (x 1,f (x 1))(不是切点)的切线斜率为k 时,常需设出切点A (x 0,f (x 0)),利用k =f x 1-f x 0x 1-x 0求解.课后作业[试一试]1.(2013·江西高考)若曲线y =x α+1(α∈R )在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则α=________.解析:由题意y ′=αx α-1,在点(1,2)处的切线的斜率为k =α,又切线过坐标原点,所以α=2-01-0=2.答案:22.函数y =x cos x -sin x 的导数为________.解析:y ′=(x cos x )′-(sin x )′=x ′cos x +x (cos x )′-cos x =cos x -x sin x -cos x =-x sin x .答案:-x sin x 做一做1.(2013·全国大纲卷)已知曲线y =x 4+ax 2+1在点(-1,a +2)处切线的斜率为8,则a =( ) A .9 B .6 C .-9 D .-6解析:选D y ′=4x 3+2ax ,由导数的几何意义知在点(-1,a +2)处的切线斜率k =y ′|x =-1=-4-2a =8,解得a =-6.2.(2014·济宁模拟)已知f (x )=x (2 012+ln x ),f ′(x 0)=2 013,则x 0=( ) A .e 2B .1C .ln 2D .e解析:选B 由题意可知f ′(x )=2 012+ln x +x ·1x=2 013+ln x .由f ′(x 0)=2 013,得ln x 0=0,解得x 0=1.3.若曲线y =x 2+a ln x (a >0)上任意一点处的切线斜率为k ,若k 的最小值为4,则此时该切点的坐标为( ) A .(1,1) B .(2,3) C .(3,1) D .(1,4) 解析:选A y =x 2+a ln x 的定义域为(0,+∞),由导数的几何意义知y ′=2x +ax≥22a =4,则a =2, 当且仅当x =1时等号成立,代入曲线方程得y =1,故所求的切点坐标是(1,1). 4.已知f (x )=x 2+2xf ′(1),则f ′(0)=________.解析:∵f ′(x )=2x +2f ′(1),∴f ′(1)=2+2f ′(1),即f ′(1)=-2.∴f ′(x )=2x -4.∴f ′(0)=-45.(2014·黄冈一模)已知函数f (x )=x (x -1)(x -2)(x -3)·(x -4)(x -5),则f ′(0)=________. 解析:f ′(x )=(x -1)(x -2)(x -3)(x -4)(x -5)+x [(x -1)(x -2)(x -3)(x -4)(x -5)]′, ∴f ′(0)=(-1)×(-2)×(-3)×(-4)×(-5)=-120.答案:-1206.已知点M 是曲线y =13x 3-2x 2+3x +1上任意一点,曲线在M 处的切线为l ,求:(1)斜率最小的切线方程;(2)切线l 的倾斜角α的取值范围.解:∵(1)y ′=x 2-4x +3=(x -2)2-1≥-1,∴当x =2时,y ′=-1,y =53,∴斜率最小的切线过点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,53,斜率k =-1,∴切线方程为x +y -113=0. (2)由(1)得k ≥-1,∴tan α≥-1,∴α∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π.7.函数f (x )=(x +2a )(x -a )2的导数为( )A .2(x 2-a 2) B .2(x 2+a 2) C .3(x 2-a 2)D .3(x 2+a 2)解析:选C f ′(x )=(x -a )2+(x +2a )[2(x -a )]=3(x 2-a 2).8.已知物体的运动方程为s =t 2+3t(t 是时间,s 是位移),则物体在时刻t =2时的速度为( )A.194 B.174 C.154 D.134解析:选D ∵s ′=2t -3t 2,∴s ′|t =2=4-34=134.9.(2014·济南模拟)已知曲线y 1=2-1x与y 2=x 3-x 2+2x 在x =x 0处切线的斜率的乘积为3,则x 0的值为( )A .-2B .2 C.12D .1解析:选D 由题知y ′1=1x 2,y ′2=3x 2-2x +2,所以两曲线在x =x 0处切线的斜率分别为1x 20,3x 20-2x 0+2,所以3x 20-2x 0+2x 2,所以x 0=1. 10.已知f (x )与g (x )是定义在R 上的两个可导函数,若f (x ),g (x )满足f ′(x )=g ′(x ),则f (x )与g (x )满足( )A .f (x )=g (x )B .f (x )=g (x )=0C .f (x )-g (x )为常数函数D .f (x )+g (x )为常数函数解析:选C 由f ′(x )=g ′(x ),得f ′(x )-g ′(x )=0, 即[f (x )-g (x )]′=0,所以f (x )-g (x )=C (C 为常数).11.已知函数f (x )=23x 3-2ax 2-3x (a ∈R ),若函数f (x )的图像上点P (1,m )处的切线方程为3x -y +b =0,则m 的值为( )A .-13B .-12 C.13 D.12解析:选A ∵f (x )=23x 3-2ax 2-3x ,∴f ′(x )=2x 2-4ax -3,∴过点P (1,m )的切线斜率k =f ′(1)=-1-4a .又点P (1,m )处的切线方程为3x -y +b =0,∴-1-4a =3,∴a =-1,∴f (x )=23x 3+2x 2-3x .又点P 在函数f (x )的图像上,∴m =f (1)=-13.12.(2013·广东高考)若曲线y =ax 2-ln x 在点(1,a )处的切线平行于x 轴,则a =________. 解析:因为y ′=2ax -1x ,依题意得y ′|x =1=2a -1=0,所以a =12.答案:1213.已知函数f (x )=ln x -f ′(-1)x 2+3x -4,则f ′(1)=________.解析:∵f ′(x )=1x-2f ′(-1)x +3,f ′(-1)=-1+2f ′(-1)+3,∴f ′(-1)=-2,∴f ′(1)=1+4+3=8.14.已知f 1(x )=sin x +cos x ,记f 2(x )=f 1′(x ),f 3(x )=f 2′(x ),…,f n (x )=f n -1′(x )(n ∈N *,n ≥2),则f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+…+f 2 014⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=________. 解析:f 2(x )=f 1′(x )=cos x -sin x ,f 3(x )=(cos x -sin x )′=-sin x -cos x ,f 4(x )=-cos x +sin x ,f 5(x )=sin x +cos x ,以此类推,可得出f n (x )=f n +4(x ),又∵f 1(x )+f 2(x )+f 3(x )+f 4(x )=0,∴f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+…+f 2 014⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=503f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+f 3⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+f 4⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=0.答案:015.求下列函数的导数.(1)y =x ·tan x ; (2)y =(x +1)(x +2)(x +3).解:(1)y ′=(x ·tan x )′=x ′tan x +x (tan x )′=tan x +x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x cos x ′=tan x +x ·cos 2x +sin 2x cos 2x =tan x +xcos 2x.(2)y ′=(x +1)′[(x +2)(x +3)]+(x +1)[(x +2)(x +3)]′=(x +2)(x +3)+(x +1)·(x +2)+(x +1)(x +3)=3x 2+12x +11.16.已知函数f (x )=x -2x,g (x )=a (2-ln x )(a >0).若曲线y =f (x )与曲线y =g (x )在x =1处的切线斜率相同,求a 的值,并判断两条切线是否为同一条直线.解:根据题意有曲线y =f (x )在x =1处的切线斜率为f ′(1)=3,曲线y =g (x )在x =1处的切线斜率为g ′(1)=-a .所以f ′(1)=g ′(1),即a =-3.曲线y =f (x )在x =1处的切线方程为y -f (1)=3(x -1),又f (1)=-1,得:y +1=3(x -1),即切线方程为3x -y -4=0.曲线y =g (x )在x =1处的切线方程为y -g (1)=3(x -1).又g (1)=-6.得y +6=3(x -1),即切线方程为3x -y -9=0,所以,两条切线不是同一条直线.17.(2014·东营一模)设曲线y =sin x 上任一点(x ,y )处切线的斜率为g (x ),则函数y =x 2g (x )的部分图像可以为( )解析:选C 根据题意得g (x )=cos x ,∴y =x 2g (x )=x 2cos x 为偶函数.又x =0时,y =0,故选C.18.(2013·山西模拟)已知函数f (x )=x +12+sin xx 2+1,其导函数记为f ′(x ),则f (2 012)+f ′(2 012)+f (-2 012)-f ′(-2 012)=________.解析:由已知得f (x )=1+2x +sin x x 2+1,则f ′(x )=2+cos xx 2+1-2x +sin x ·2xx 2+12令g (x )=f (x )-1=2x +sin xx 2+1,显然g (x )为奇函数,f ′(x )为偶函数,所以f ′(2 012)-f ′(-2 012)=0,f (2 012)+f (-2 012)=g (2 012)+1+g (-2 012)+1=2,所以f (2 012)+f ′(2 012)+f (-2 012)-f ′(-2 012)=2.答案:2。
高考高考数学总复习 第二章 第10节 变化率与导数、导数的计算课件

A
17
[解] (1)∵y=eexx- +11=1+ex- 2 1,∴y′=-(ex2-ex1)2. (2)y′=(3x)′ex+3x(ex)′-1x=3xexln 3+3xex-1x =3xexln(3e)-1x. (3)y′=1- -22x+2e2x=2x2-1+2e2x.
A
18
考向 2 导数的几何意义
A
29
[解析] (1)从导函数的图象可以看出,导函数值先增大后减 小,x=0 时最大,所以函数 f(x)的图象的变化率也先增大后减小, 在 x=0 时变化率最大.A 项,在 x=0 时变化率最小,故错误;C 项,变化率是越来越大的,故错误;D 项,变化率是越来越小的, 故错误.B 项正确.
(2)设切点坐标为 P(x0,y0),由 y′=ex,得 y′|x=x0=ex0,从而切线方程为 y-ex0=ex0(x-x0),又切线 过定点(0,0),从而-ex0=ex0(-x0),解得 x0=1,则 m=e.
A
22
【变式训练 2】 已知函数 f(x)=x3+x-16. (1)求曲线 y=f(x)在点(2,-6)处的切线的方程; (2)直线 l 为曲线 y=f(x)的切线,且经过原点,求直线 l 的方程 及切点坐标; (3)如果曲线 y=f(x)的某一切线与直线 y=-14x+3 垂直,求切 点坐标与切线的方程.
【典例 2】 已知曲线 y=13x3+43. (1)求斜率为 1 的曲线的切线方程; (2)求曲线过点 P(2,4)的切线方程.
A
19
[解] (1)设切点为(x0,y0),则切线的斜率为 x20=1,x0=±1. 切点为(-1,1)或1,53,
∴切线方程为 y-1=x+1 或 y-35=x-1, 即 x-y+2=0 或 3x-3y+2=0.
2018高考数学题源探究课件——导数及其应用:变化率与导数、导数的运算
2.(选修 2-2 P7 内文改编)若函数 f(x)满足 fx0+Δx-fx0 fx0+2Δx-fx0 lim =2.则Δx lim =( B ) →0 →0 Δx Δx Δx A.2 1 C. 2 B.4 D.-2
解析:∵f′(x)=-8+4x,∴f′(x0)=-8+4x0=4, 解得 x0=3.
8.(选修 2-2 P18 A 组 T
y=x-1. 则曲线 y=xln x 在点 P 处的切线方程为________
解析:由 y=0 得 xln x=0,即 x=1, ∴P 点的坐标为(1,0). 又 y′=ln x+1, ∴曲线在点 P 处的切线斜率为 y′|x=1=ln 1+1=1. 故切线方程为 y=x-1.
解析:曲线 f(x)=2x-ex 与 y 轴的交点为(0,-1). 且 f′(x)=2-ex, ∴f′(0)=1. 所以所求切线方程为 y+1=x, 即 x-y-1=0.
7.(选修 2-2 P18 A 组 T5 改编)已知 f(x)=13-8x+2x2,f′(x0)
3 =4,则 x0=________.
sin x π 5. (选修 2-2 P18 A 组 T7 改编)曲线 y= x 在 x= 处的切线方程 2 为( C ) A.y=0 4 4 C.y=- 2x+ π π B.y= 2 π
4 D.y= 2x π
xcos x-sin x 解析:∵y′= , x2 π π -1 4 ∴曲线在 x= 处的切线斜率为 k=y′|x= = 2 =- 2. 2 2 π π 4
π 2 切点为2,π,故切线方程为
2 4 π y- =- 2x-2. π π 4 4 即 y=- 2x+ ,故选 C. π π
高考数学一轮复习课件_2.10变化率与导数、导数的计算
【解】 (1)∵l是f(x)=ln x在点(1,0)处的切线, ∴其斜率k=f′(1)=1, 因此直线l的方程为y=x-1.
(2)又l与g(x)相切于点(1,0), ∴g′(1)=1,且g(1)=0.
2.要正确理解直线与曲线相切和直线与曲线只有一个 交点的区别.
3.正确分解复合函数的结构,由外向内逐层求导,做 到不重不漏.
从近两年的高考试题来看,求导公式和运算法则,以及 导数的几何意义是高考的热点,题型既有选择题、填空题, 又可做为解答题的一问,难度中、低档为主,除了考查导数 运算,几何意义,还常与函数相关知识渗透交汇命题.
2.基本初等函数的导数公式
原函数 f(x)=xn(n∈Q*)
f(x)=sin x f(x)=cos x
f(x)=ax
导函数 f′(x)=__n__·_x_n_-_1_ f′(x)=___c_o_s_x____ f′(x)=__-__s_i_n_x___ f′(x)= ___a_xl_n_a__(a>0)
2.求函数的导数的方法 (1)连乘积的形式:先展开化为多项式的形式,再求导; (2)根式形式:先化为分数指数幂,再求导; (3)复合函数:确定复合关系,由外向内逐层求导. (4)不能直接求导的:适当恒等变形,转化为能求导的形 式再求导.
已知曲线C1:y=x2与C2:y=-(x-2)2,直线l与C1, C2都相切,求直线l的方程.
A.xsin x
B.-xsin x
C.xcos x
D.-xcos x
【解析】 f′(x)=cos x-xsin x-cos x=-xsin x.
全国通用2018高考数学一轮复习第2章函数导数及其应用第10节变化率与导数导数的计算课件文新人教A版
为 f(x)的导函数.若 f′(1)=3,则 a 的值为________. (1)B (2)3 [(1)f′(x)=2 017+ln x+x×1x=2 018+ln x,故由 f′(x0)=2
018,得 2 018+ln x0=2 018,则 ln x0=0,解得 x0=1.
(2)f′(x)=aln
器人的瞬时速度为 v(2)=2×2-232=143.]
3.(2016·天津高考)已知函数 f(x)=(2x+1)ex,f′(x)为 f(x)的导函数,则 f′(0) 的值为________.
3 [因为 f(x)=(2x+1)ex, 所以 f′(x)=2ex+(2x+1)ex=(2x+3)ex, 所以 f′(0)=3e0=3.] 4.(2016·豫北名校期末联考)曲线 y=-5ex+3 在点(0,-2)处的切线方程为 ________. 5x+y+2=0 [∵y′=-5ex,∴所求曲线的切线斜率 k=y′x=0 =-5e0= -5,∴切线方程为 y-(-2)=-5(x-0),即 5x+y+2=0.]
y′|x=x0
即
f′(x0)= lim Δx→0
ΔΔyx=__Δ_lix_m→_0_f__x_0+__Δ_Δ_xx_-__f_x_0__.
②几何意义:函数 f(x)在点 x0 处的导数 f′(x0)的几何意义是曲线 y=f(x)在点 _(_x_0,__f_(_x_0)_)_处的_切__线_斜__率____.相应地,切线方程为_y_-__f(_x_0_)=__f_′__(x_0_)_(x_-__x_0_).
编后语
• 同学们在听课的过程中,还要善于抓住各种课程的特点,运用相应的方法去听,这样才能达到最佳的学习效果。 • 一、听理科课重在理解基本概念和规律 • 数、理、化是逻辑性很强的学科,前面的知识没学懂,后面的学习就很难继续进行。因此,掌握基本概念是学习的关键。上课时要抓好概念的理解,
2018版高考数学(人教A版理)一轮复习教师用书 第2章 第10节 变化率与导数、导数的计算 Word版含解析
第十节变化率与导数、导数的计算[考纲传真] 1.了解导数概念的实际背景.2.通过函数图象直观理解导数的几何意义.3.能根据导数的定义求函数y=C(C为常数),y=x,y=1x,y=x2,y=x3,y=x的导数.4.能利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数,并了解复合函数求导法则,能求简单复合函数(仅限于形如f(ax+b)的复合函数)的导数.1.导数的概念(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数:①定义:称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率lim Δx→0f(x0+Δx)-f(x0)Δx=limΔx→0ΔyΔx为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)=limΔx→0ΔyΔx=limΔx→0f(x0+Δx)-f(x0)Δx.②几何意义:函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率.相应地,切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).(2)函数f(x)的导函数:称函数f′(x)=limΔx→0f(x+Δx)-f(x)Δx为f(x)的导函数.2.基本初等函数的导数公式原函数导函数f(x)=x n(n∈Q*)f′(x)=n·x n-1 f(x)=sin x f′(x)=cos_xf(x)=cos x f′(x)=-sin_xf(x)=a x f′(x)=a x ln_a(a>0)f (x )=e x f ′(x )=e x f (x )=log a x f ′(x )=1x ln a f (x )=ln xf ′(x )=1x(1)[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ); (2)[f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x ); (3)⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2(g (x )≠0).4.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.1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)f ′(x 0)与(f (x 0))′表示的意义相同.( ) (2)求f ′(x 0)时,可先求f (x 0)再求f ′(x 0).( ) (3)曲线的切线与曲线不一定只有一个公共点.( ) (4)若f (x )=e 2x ,则f ′(x )=e 2x .( ) [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)×2.(教材改编)有一机器人的运动方程为s (t )=t 2+3t (t 是时间,s 是位移),则该机器人在时刻t =2时的瞬时速度为( )【导学号:01772075】A.194B.174C.154 D.134D [由题意知,机器人的速度方程为v (t )=s ′(t )=2t -3t 2,故当t =2时,机器人的瞬时速度为v (2)=2×2-322=134.]3.(2016·天津高考)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________.3 [因为f (x )=(2x +1)e x ,所以f ′(x )=2e x +(2x +1)e x =(2x +3)e x , 所以f ′(0)=3e 0=3.]4.(2016·豫北名校期末联考)曲线y =-5e x +3在点(0,-2)处的切线方程为________.5x +y +2=0 [∵y ′=-5e x ,∴所求曲线的切线斜率k =y ′| x =0=-5e 0=-5,∴切线方程为y -(-2)=-5(x -0),即5x +y +2=0.]4.(2015·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=ax 3+x +1的图象在点(1,f (1))处的切线过点(2,7),则a =________.1 [∵f ′(x )=3ax 2+1, ∴f ′(1)=3a +1. 又f (1)=a +2,∴切线方程为y -(a +2)=(3a +1)(x -1). ∵切线过点(2,7),∴7-(a +2)=3a +1,解得a =1.]导数的计算(1)y =e x ln x ; (2)y =x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1x +1x 3;(3)y =x -sin x 2cos x2; (4)y =ln(2x -9).[解] (1)y ′=(e x )′ln x +e x (ln x )′=e x ln x +e x ·1x =e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +1x . (2)∵y =x 3+1+1x 2,∴y ′=3x 2-2x 3. (3)∵y =x -12sin x ,∴y ′=1-12cos x . (4)令u =2x -9,y =ln u , 则y ′x =y ′u ·u ′x . 因此y ′=12x -9·(2x -9)′=22x -9.[规律方法] 1.熟记基本初等函数的导数公式及运算法则是导数计算的前提,求导之前,应利用代数、三角恒等式等变形对函数进行化简,然后求导,这样可以减少运算量提高运算速度,减少差错.2.如函数为根式形式,可先化为分数指数幂,再求导.3.复合函数求导,应先确定复合关系,由外向内逐层求导,必要时可换元处理.[变式训练1] (1)f (x )=x (2 017+ln x ),若f ′(x 0)=2 018,则x 0等于( ) A .e 2 B.1 C.ln 2D.e(2)(2015·天津高考)已知函数f (x )=ax ln x ,x ∈(0,+∞),其中a 为实数,f ′(x )为f (x )的导函数.若f ′(1)=3,则a 的值为________.(1)B (2)3 [(1)f ′(x )=2 017+ln x +x ×1x =2 018+ln x ,故由f ′(x 0)=2 018,得2 018+ln x 0=2 018,则ln x 0=0,解得x 0=1.(2)f ′(x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +x ·1x =a (1+ln x ). 由于f ′(1)=a (1+ln 1)=a ,又f ′(1)=3,所以a =3.]导数的几何意义☞角度1 求切线方程已知曲线y =13x 3+43.(1)求曲线在点P (2,4)处的切线方程; (2)求曲线过点P (2,4)的切线方程.[思路点拨] (1)点P (2,4)是切点,先利用导数求切线斜率,再利用点斜式写出切线方程;(2)点P (2,4)不一定是切点,先设切点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0,13x 30+43,由此求出切线方程,再把点P (2,4)代入切线方程求x 0.[解] (1)根据已知得点P (2,4)是切点且y ′=x 2, ∴在点P (2,4)处的切线的斜率为y ′| x =2=4,3分∴曲线在点P (2,4)处的切线方程为y -4=4(x -2), 即4x -y -4=0.5分(2)设曲线y =13x 3+43与过点P (2,4)的切线相切于点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0,13x 30+43, 则切线的斜率为y ′|x =x 0=x 20, ∴切线方程为y -⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 30+43=x 20(x -x 0), 即y =x 20·x -23x 30+43.7分 ∵点P (2,4)在切线上, ∴4=2x 20-23x 30+43, 即x 30-3x 20+4=0,9分 ∴x 30+x 20-4x 20+4=0,∴x 20(x 0+1)-4(x 0+1)(x 0-1)=0,∴(x 0+1)(x 0-2)2=0,解得x 0=-1或x 0=2,故所求的切线方程为x -y +2=0或4x -y -4=0.12分 ☞角度2 求切点坐标若曲线y =x ln x 上点P 处的切线平行于直线2x -y +1=0,则点P的坐标是________.【导学号:01772076】(e ,e) [由题意得y ′=ln x +x ·1x =1+ln x ,直线2x -y +1=0的斜率为2.设P (m ,n ),则1+ln m =2,解得m =e ,所以n =eln e =e ,即点P 的坐标为(e ,e).]☞角度3 求参数的值(1)已知直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )相切,则a 的值为( )A .1 B.2 C.-1D.-2(2)(2017·西宁复习检测(一))已知曲线y =x +1x -1在点(3,2)处的切线与直线ax +y +1=0垂直,则a =( )A .-2 B.2 C.-12D.12(1)B (2)A [(1)设直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )的切点为(x 0,y 0),则y 0=1+x 0,y 0=ln(x 0+a ).又y ′=1x +a,所以y ′|x =x 0=1x 0+a=1,即x 0+a =1.又y 0=ln(x 0+a ),所以y 0=0,则x 0=-1,所以a =2. (2)由y ′=-2(x -1)2得曲线在点(3,2)处的切线斜率为-12,又切线与直线ax +y +1=0垂直,则a =-2,故选A.][规律方法] 1.导数f′(x0)的几何意义就是函数y=f(x)在点P(x0,y0)处的切线的斜率,切点既在曲线上,又在切线上,切线有可能和曲线还有其他的公共点.2.曲线在点P处的切线是以点P为切点,曲线过点P的切线则点P不一定是切点,此时应先设出切点坐标.易错警示:当曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线垂直于x轴时,函数在该点处的导数不存在,切线方程是x=x0.[思想与方法]1.f′(x0)是函数f(x)在x=x0处的导数值;(f(x0))′是函数值f(x0)的导数,而函数值f(x0)是一个常数,其导数一定为0,即(f(x0))′=0.2.对于函数求导,一般要遵循先化简再求导的基本原则.在实施化简时,必须注意变换的等价性.[易错与防范]1.利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号,防止与乘法公式混淆.复合函数的导数要正确分解函数的结构,由外向内逐层求导.2.曲线y=f(x)“在点P(x0,y0)处的切线”与“过点P(x0,y0)的切线”的区别:前者P(x0,y0)为切点,而后者P(x0,y0)不一定为切点.3.曲线的切线与二次曲线的切线的区别:曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定只有一个,而直线与二次曲线相切只有一个公共点.。
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7. 设函数 f(x)在(0, +∞)内可导, 且 f(ex)=x+ex, 则 f′(2 017) =________.
[解析] 令 ex=t,则 x=ln t,所以 f(t)=ln t+t,故 f(x)=ln x 1 1 2 018 +x.求导得 f′(x)=x+1,故 f′(2 017)= +1= . 2 017 2 017
1 g′(3)=1+3×-3
10.(2017· 保定一模)函数 f(x)=ln x+ax 的图象上存在与直线 2x-y=0 平行的切线,则实数 a 的取值范围是________.
[解析] 函数 f(x)=ln x+ax 的图象上存在与直线 2x-y=0 平行 1 1 的切线,即 f′(x)=2 在(0,+∞)上有解,而 f′(x)=x+a,即x+ 1 1 a=2 在(0,+∞)上有解,a=2-x,因为 x>0,所以 2-x<2, 所以 a 的取值范围是(-∞,2).
1 2 3 - + · (-1)=- . π π π
第二章
基本初等函数、导数及其应用
2.(2017· 大同模拟)已知函数 f(x)=xsin x+ax,且 a=( A.0 C.2 ) B.1 D.4
π f′2=1,则
A
[解析] 因为 f′(x)=sin x+xcos x+a,且
π f′2 =1,
则 f′(x)=(x-2)2-1≥-1, 即过曲线 C 上任意一点切线斜率的取值范围是[-1,+∞).
(2)设曲线 C 的其中一条切线的斜率为 k, k≥-1, 则由(2)中条件并结合(1)中结论可知, 1 - ≥-1, k 解得-1≤k<0 或 k≥1, 故由-1≤x2-4x+3<0 或 x2-4x+3≥1, 得 x∈(-∞,2- 2]∪(1,3)∪[2+ 2,+∞).
π π π 所以 sin + cos +a=1,即 a=0. 2 2 2
第二章
基本初等函数、导数及其应用
3.(2016· 高考山东卷)若函数 y=f(x)的图象上存在两点,使得 函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称 y=f(x)具有 T 性质.下列函数中具有 T 性质的是( A.y=sin x C.y=ex
[答案] 12x-y-16=0
9.(2017· 郑州第二次质检)如图,y=f(x)是可导函数,直线 l: y=kx+2 是曲线 y=f(x)在 x=3 处的切线,令 g(x)=xf(x),其 中 g′(x)是 g(x)的导函数,则 g′(3)=________.
1 [解析] 由题图可得曲线 y=f(x)在 x=3 处切线的斜率等于- , 3 1 即 f′(3)=- .又因为 g(x)=xf(x),所以 g′(x)=f(x)+xf′(x),g′ 3 (3)=f(3)+3f′(3), 由题图可知 f(3)=1, 所以 =0. [答案] 0
第二章
基本初等函数、导数及其应用
π 1 1. (2017· 惠州模拟)已知函数 f(x)=xcos x, 则 f(π)+f′2 =(
)
3 A.- 2 π 3 C.- π
C
1 B.- 2 π
1 D.- π π 1 1 [解析] 因为 f′(x)=- 2cos x+x(-sin x), 所以 f(π)+f′2= x
[答案] (-∞,2)
1 3 11.已知函数 f(x)= x -2x2+3x(x∈R)的图象为曲线 C. 3 (1)求过曲线 C 上任意一点切线斜率的取值范围; பைடு நூலகம்2)若在曲线 C 上存在两条相互垂直的切线,求其中一条切线 与曲线 C 的切点的横坐标的取值范围. [解] (1)由题意得 f′(x)=x2-4x+3,
D
1 [解析] 因为 f′(x)= , x
所以直线 l 的斜率为 k=f′(1)=1, 又 f(1)=0, 所以切线 l 的方程为 y=x-1. g′(x)=x+m,设直线 l 与 g(x)的图象的切点为(x0,y0), 1 2 7 则有 x0+m=1,y0=x0-1,y0= x0+mx0+ ,m<0,于是解 2 2 得 m=-2.
=1,则在 P(1,1)处的切线方程为 x-y=0,所以两平行线间 2 的距离为 d= = 2. 2
1 2 7 6.已知 f(x)=ln x,g(x)= x +mx+ (m<0),直线 l 与函数 2 2 f(x),g(x)的图象都相切,且与 f(x)图象的切点为(1,f(1)),则 m 的值为( A.-1 C.-4 ) B.-3 D.-2
A
)
B.y=ln x D.y=x3
[解析] 设两切点坐标分别为(x1, y1), (x2, y2). 选项 A 中,
y′=cos x,cos x1cos x2=-1,当 x1=0,x2=π 时满足,故选项 A 中的函数具有 T 性质;选项 B、C、D 中函数的导数均为正 值或非负值,故两点处的导数之积不可能为-1,故选 A.
第二章
基本初等函数、导数及其应用
4.曲线 y=sin x+ex 在点(0,1)处的切线方程是( A.x-3y+3=0 C.2x-y+1=0
C 所以 y′=cos x+ex, 所以 y′|x=0=cos 0+e0=2,
)
B.x-2y+2=0 D.3x-y+1=0
[解析] 因为 y=sin x+ex,
2 018 [答案] 2 017
8.若直线 l 与幂函数 y=xn 的图象相切于点 A(2,8),则直线 l 的方程为________.
[解析] 由题意知, A(2, 8)在 y=xn 上, 所以 2n=8, 所以 n=3, 所以 y′=3x2,直线 l 的斜率 k=3×22=12,又直线 l 过点(2, 8).所以 y-8=12(x-2),即直线 l 的方程为 12x-y-16=0.
所以曲线 y=sin x+ex 在点(0,1)处的切线方程为 y-1= 2(x-0),即 2x-y+1=0.
5.(2017· 上饶模拟)若点 P 是曲线 y=x2-ln x 上任意一点,则 点 P 到直线 y=x-2 距离的最小值为( A.1 2 C. 2
B
)
B. 2 D. 3
1 [解析] 因为定义域为(0,+∞),令 y′=2x-x=1,解得 x