高中数学教材知识点:导数的定义及其计算
高中导数知识点总结

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追逐高考,我们向往成功,我们希望激发潜能,我们就需要在心中铸造一座高高矗立的、坚固无比的灯塔,它的名字叫信念。
那么接下来给大家分享一些关于高中导数知识点总结,希望对大家有所帮助。
高中导数知识点11、导数的定义:在点处的导数记作.2.导数的几何物理意义:曲线在点处切线的斜率①k=f/(x0)表示过曲线y=f(x)上P(x0,f(x0))切线斜率。
V=s/(t)表示即时速度。
a=v/(t)表示加速度。
3.常见函数的导数公式:①;②;③;⑤;⑥;⑦;⑧。
4.导数的四则运算法则:5.导数的应用:(1)利用导数判断函数的单调性:设函数在某个区间内可导,如果,那么为增函数;如果,那么为减函数;注意:如果已知为减函数求字母取值范围,那么不等式恒成立。
(2)求极值的步骤:①求导数;②求方程的根;③列表:检验在方程根的左右的符号,如果左正右负,那么函数在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么函数在这个根处取得极小值;(3)求可导函数值与最小值的步骤:ⅰ求的根;ⅱ把根与区间端点函数值比较,的为值,最小的是最小值。
导数与物理,几何,代数关系密切:在几何中可求切线;在代数中可求瞬时变化率;在物理中可求速度、加速度。
学好导数至关重要,一起来学习高二数学导数的定义知识点归纳吧!导数是微积分中的重要基础概念。
当函数y=f(x)的自变量x在一点x0上产生一个增量Δx时,函数输出值的增量Δy与自变量增量Δx 的比值在Δx趋于0时的极限a如果存在,a即为在x0处的导数,记作f'(x0)或df(x0)/dx。
导数是函数的局部性质。
一个函数在某一点的导数描述了这个函数在这一点附近的变化率。
如果函数的自变量和取值都是实数的话,函数在某一点的导数就是该函数所代表的曲线在这一点上的切线斜率。
导数的本质是通过极限的概念对函数进行局部的线性逼近。
例如在运动学中,物体的位移对于时间的导数就是物体的瞬时速度。
高中数学导数知识点总结

高中数学导数知识点总结高中数学导数知识点总结:导数的定义:函数f(x)在点x=a处的导数定义为f'(a)=lim┬(h->0)〖(f(a+h)-f(a))/h〗。
可理解为函数f(x)在点x=a处的切线斜率。
1. 导数的基本性质:- 常数函数的导数为0;- 变量的导数为1;- 两个函数的和的导数等于两个函数导数的和;- 两个函数的差的导数等于两个函数导数的差;- 函数与常数的乘积的导数等于函数的导数乘以常数;- 函数与常数的商的导数等于函数的导数除以常数。
2. 基本函数的导数:- 幂函数:f(x)=x^n 导数为 f'(x)=nx^(n-1);- 指数函数:f(x)=a^x(a>0且a≠1) 导数为 f'(x)=a^xln(a);- 对数函数:f(x)=logₐx(a>0且a≠1) 导数为 f'(x)=1/(xln(a));- 三角函数:sinx 导数为 cosx,cosx 导数为 -sinx,tanx 导数为 sec^2 x。
3. 导数的运算法则:- 基本运算法则:对于复合函数f(g(x)),其导数为f'(g(x))·g'(x);- 乘法法则:(u·v)'=u'·v+u·v';- 除法法则:(u/v)'=(u'·v-u·v')/v^2;- 反函数法则:若f(x)可逆,则其反函数f^(-1)(x)的导数为1/f'(f^(-1)(x))。
4. 高阶导数和导数的应用:- 高阶导数:函数f(x)的n阶导数记为f⁽ⁿ⁾(x),表示对f(x)求n次导数,可使用导数的运算法则;- 凸函数和凹函数:凸函数在其定义域上的每一条弦都位于函数图像上方,凹函数在其定义域上的每一条弦都位于函数图像下方;- 函数的最值问题:函数在闭区间上的最小值和最大值取决于函数的导数和端点的函数值。
高中数学导数知识点

高中数学导数知识点导数是高中数学中一个重要的知识点,它是微积分的基础,也是很多高阶数学知识的基石。
在此,我将为大家介绍导数的相关知识。
一、导数的定义导数是描述函数变化率的一种工具,它定义为函数$f(x)$在$x_0$处的导数为:$$f'(x_0)=\lim\limits_{x\to x_0}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}$$其中,$x_0$是函数$f(x)$的定义域上的一个点。
导数可以用来衡量函数在某一点的变化率,即函数在该点的切线斜率。
二、导数的计算导数可以使用各种不同的方法计算,包括直接使用导数的定义、使用基本导数公式、使用公式进行化简等。
下面是导数的一些基本公式:$1.$ 条件导数:若函数在$x_0$处可导,则:$$f'(x_0^+)=\lim\limits_{x\to x_0^+}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}$$$$f'(x_0^-)=\lim\limits_{x\to x_0^-}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}$$$2.$ 可导与连续性:若$f(x)$在$x_0$处可导,则$f(x)$在$x_0$处连续;反之,若$f(x)$在$x_0$处不连续,则$f(x)$在$x_0$处不可导。
$3.$ 基本导数公式:如果$f(x)$和$g(x)$是可导函数,$n$是任意实数,则有:$$(cf(x))'=cf'(x)$$$$(f(x)+g(x))'=f'(x)+g'(x)$$$$(f(x)g(x))'=f(x)g'(x)+f'(x)g(x)$$$$(\frac{f(x)}{g(x)})'=\frac{f'(x)g(x)-f(x)g'(x)}{g^2(x)}$$$$(f(g(x)))'=\frac{df(u)}{du}|_{u=g(x)}g'(x)$$$$(f(x)^n)'=nf(x)^{n-1}f'(x)$$$4.$ 特殊函数的导数:(1)幂函数:$(x^n)'=nx^{n-1}$(2)指数函数:$(a^x)'=a^x\ln a$(3)对数函数:$(\log_a x)'=\frac{1}{x\ln a}$(4)三角函数:$\sin x$的导数为$\cos x$$\cos x$的导数为$-\sin x$$\tan x$的导数为$\sec^2 x$$\cot x$的导数为$-\csc^2 x$(5)反三角函数:$\arcsin x$的导数为$\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$$\arccos x$的导数为$-\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$$\arctan x$的导数为$\frac{1}{1+x^2}$$\mathrm{arccot}x$的导数为$-\frac{1}{1+x^2}$三、导数的应用导数在数学和实际生活中有很广泛的应用。
高中导数知识点总结

高中导数知识点总结导数是高中数学中重要的概念之一,它是微积分学的基础。
在高中阶段,学生将接触到导数的相关知识,理解导数的概念和性质,学习导数的计算方法和应用。
本文将总结高中导数的知识点,帮助读者更好地理解和掌握导数。
一、导数的定义导数是函数在某一点上的变化率,表示了函数在该点上的瞬时速度或瞬时斜率。
导数的定义公式为:f'(x) = lim (h→0) (f(x+h) - f(x)) / h其中,f'(x)表示函数f(x)的导数,h表示自变量x的增量。
二、导数的性质1. 导数的存在性:函数在某一点上存在导数,意味着该点上的函数是可导的。
2. 导数的唯一性:函数在某一点上的导数是唯一的,即导数只有一个。
3. 导数的连续性:如果函数在某一点可导,那么导数在该点连续。
三、导数计算的方法1. 导数的基本公式:(1)常数的导数为0;(2)幂函数的导数为其指数乘以原函数的导数;(3)乘法法则:函数f(x)与g(x)的乘积的导数等于f'(x)乘以g(x)再加上f(x)乘以g'(x);(4)除法法则:函数f(x)除以g(x)的导数等于[f'(x)乘以g(x)减去f(x)乘以g'(x)]除以g(x)的平方。
2. 常见函数的导数:(1)幂函数:y = x^n,导数为y' = n * x^(n-1);(2)指数函数:y = a^x(a>0且a≠1),导数为y' = a^x * ln(a);(3)对数函数:y = log_a(x)(a>0且a≠1),导数为y' = 1 / (x * ln(a));(4)三角函数:sin(x)的导数为cos(x),cos(x)的导数为-sin(x),tan(x)的导数为sec^2(x);(5)反三角函数:arcsin(x)的导数为1 / sqrt(1 - x^2),arccos(x)的导数为-1 / sqrt(1 - x^2),arctan(x)的导数为1 / (1 + x^2)。
第14讲、导数的概念与运算(教师版)2025高考数学一轮复习讲义

第14讲导数的概念与运算知识梳理知识点一:导数的概念和几何性质1、概念函数()f x 在0x x =处瞬时变化率是0000()()limlim x x f x x f x yx x∆→∆→+∆-∆=∆∆,我们称它为函数()y f x =在0x x =处的导数,记作0()f x '或0x x y ='.知识点诠释:①增量x ∆可以是正数,也可以是负,但是不可以等于0.0x ∆→的意义:x ∆与0之间距离要多近有多近,即|0|x ∆-可以小于给定的任意小的正数;②当0x ∆→时,y ∆在变化中都趋于0,但它们的比值却趋于一个确定的常数,即存在一个常数与00()()f x x f x y x x+∆-∆=∆∆无限接近;③导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率.如瞬时速度即是位移在这一时刻的瞬间变化率,即00000()()()lim lim x x f x x f x yf x x x∆→∆→+∆-∆'==∆∆.2、几何意义函数()y f x =在0x x =处的导数0()f x '的几何意义即为函数()y f x =在点00()P x y ,处的切线的斜率.3、物理意义函数()s s t =在点0t 处的导数0()s t '是物体在0t 时刻的瞬时速度v ,即0()v s t '=;()v v t =在点0t 的导数0()v t '是物体在0t 时刻的瞬时加速度a ,即0()a v t '=.知识点二:导数的运算1、求导的基本公式基本初等函数导函数()f x c =(c 为常数)()0f x '=()a f x x =()a Q ∈1()a f x ax -'=()x f x a =(01)a a >≠,()ln x f x a a'=()log (01)a f x x a a =>≠,1()ln f x x a'=()xf x e =()xf x e '=()ln f x x =1()f x x'=()sin f x x =()cos f x x '=()cos f x x=()sin f x x'=-2、导数的四则运算法则(1)函数和差求导法则:[()()]()()f x g x f x g x '''±=±;(2)函数积的求导法则:[()()]()()()()f x g x f x g x f x g x '''=+;(3)函数商的求导法则:()0g x ≠,则2()()()()()[]()()f x f xg x f x g x g x g x ''-=.3、复合函数求导数复合函数[()]y f g x =的导数和函数()y f u =,()u g x =的导数间关系为x u x y y u '''=:【解题方法总结】1、在点的切线方程切线方程000()()()y f x f x x x '-=-的计算:函数()y f x =在点00(())A x f x ,处的切线方程为000()()()y f x f x x x '-=-,抓住关键000()()y f x k f x =⎧⎨'=⎩.2、过点的切线方程设切点为00()P x y ,,则斜率0()k f x '=,过切点的切线方程为:000()()y y f x x x '-=-,又因为切线方程过点()A m n ,,所以000()()n y f x m x '-=-然后解出0x 的值.(0x 有几个值,就有几条切线)注意:在做此类题目时要分清题目提供的点在曲线上还是在曲线外.必考题型全归纳题型一:导数的定义【例1】(2024·全国·高三专题练习)已知函数()y f x =的图象如图所示,函数()y f x =的导数为()y f x '=,则()A .(2)(3)(3)(2)f f f f <'<-'B .(3)(2)(3)(2)f f f f <'<-'C .(2)(3)(2)(3)f f f f <-'<'D .(3)(3)(2)(2)f f f f <-'<'【答案】D【解析】由()f x 图象可知()()()()''323221f f f f -<<-,即()()()()''3322f f f f <-<.故选:D【对点训练1】(2024·云南楚雄·高三统考期末)已知某容器的高度为20cm ,现在向容器内注入液体,且容器内液体的高度h (单位:cm )与时间t (单位:s )的函数关系式为3213h t t =+,当t t =0时,液体上升高度的瞬时变化率为3cm/s ,则当01t t =+时,液体上升高度的瞬时变化率为()A .5cm/sB .6cm/sC .8cm/sD .10cm/s【答案】C【解析】由3213h t t =+,求导得:22h t t '=+.当t t =0时,20023h t t '=+=,解得01t =(03t =-舍去).故当012t t =+=时,液体上升高度的瞬时变化率为22228cm/s +⨯=.故选:C【对点训练2】(2024·河北衡水·高三衡水市第二中学期末)已知函数()f x 的导函数是()f x ',若()02f x '=,则0001()()2lim x f x x f x x∆→+∆-=∆()A .12B .1C .2D .4【答案】B【解析】因为()02f x '=所以00000Δ0Δ011(Δ)()(Δ)()1122lim lim ()11Δ22Δ2x x f x x f x f x x f x f x x x→→'+-+-===故选:B【对点训练3】(2024·全国·高三专题练习)若函数()f x 在0x 处可导,且()()0002lim12x f x x f x x∆→+∆-=∆,则()0f x '=()A .1B .1-C .2D .12【答案】A【解析】由导数定义可得()()()00002lim 2x f x x f x f x x∆→+∆-'=∆,所以()01f x '=.故选:A .【对点训练4】(2024·高三课时练习)若()f x 在0x 处可导,则()0f x '可以等于().A .()()000lim x f x f x x x∆→--∆∆B .()()000limx f x x f x x x∆→+∆--∆∆C .()()0002limx f x x f x x x∆→+∆--∆∆D .()()0002limx f x x f x x x∆→+∆--∆∆【答案】A【解析】由导数定义()()()0000=lim x f x x f x x xf ∆→+∆-∆',对于A ,()()()()()()00000000=lim limx x f x f x x f x f x x f x x x x x∆→∆→--∆-=--∆'-∆∆,A 满足;对于B ,()()()()()()()00000000lim lim2=x x f x x f x x f x x f x x x x x x x xf ∆→∆→+∆--∆+∆--∆=+∆--∆∆',()()()00001=lim2x f f x x f x x x x∆→+∆--∆∆',B 不满足;对于C ,()()()()()()()0000000022lim =l =im23x x f x x f x x f x x f x x x x x x xf x ∆→∆→-+∆-∆+∆--∆+'∆--∆∆,()()()000021lim3=x f x x f x f x x x∆→+--∆'∆∆,C 不满足;对于D ,()()()()()()()0000000022lim lim23=x x f x x f x x f x x f x xx x x x x xf ∆→∆→+∆--∆+∆--∆=+∆--∆∆',()()()0000132=limx f x x f x x x f x∆→+∆--∆'∆,D 不满足.故选:A.【解题方法总结】对所给函数式经过添项、拆项等恒等变形与导数定义结构相同,然后根据导数定义直接写出.题型二:求函数的导数【例2】(2024·全国·高三专题练习)求下列函数的导数.(1)()()221f x x =-+;(2)()()ln 41f x x =-;(3)()322x f x +=(4)()f x =【解析】(1)因为()()2221441f x x x x =-+=-+,所以()84f x x '=-.(2)因为()()ln 41f x x =-,所以()441f x x '=-.(3)因为()322x f x +=,所以()3232ln2x f x +'=⨯(4)因为()f x =,所以()f x '=【对点训练5】(2024·高三课时练习)求下列函数的导数:(1)()2321cos y x x x =++;(2)y (3)18sin ln y x x x =+-;(4)32cos 3log xy x x x =-;(5)33sin 3log xy x x =-;(6)e cos tan x y x x =+.【解析】(1)()()()22321cos 321cos y x x x x x x '''=+++++⋅()2(62)cos 321sin x x x x x =+-++.(2)3122235y x x x-=+-+,所以1222213331311222912y x x x x --'=⨯⋅+-⋅=-+.(3)17118cos y x x x'=+-.(4)()()()()332cos 2cos 3log log x x y x x x x x x '⎡⎤''''=+-+⎢⎥⎣⎦()332ln 2cos 2sin 3log 3log e x x x x x =---.(5)()()13sin 3sin 3ln 3xxy x x x '''=+-⋅()313ln 3sin 3cos 3log e xx x x x=+-⋅.(6)sin e cos tan e cos cos x xxy x x x x=+=+,故()()()()2sin cos cos sin e cos e cos cos x x x x x xy x x x ''-'''=+⋅+21=e cos e sin cos x x x x x-+.【对点训练6】(2024·海南·统考模拟预测)在等比数列{}n a 中,32a =,函数()()()()12512f x x x a x a x a =---L ,则()0f '=__________.【答案】16-【解析】因为()()()()()()()1251251122f x x x a x a x a x x a x a x a '⎛⎫''=---+---⎡⎤⎡⎤ ⎪⎣⎦⎣⎦⎝⎭L L ()()()()()()1251251122x a x a x a x x a x a x a '=-⋅--+---⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦L L ,所以()125102f a a a '=-L .因为数列{}n a 为等比数列,所以2152434a a a a a ===,于是()21042162f '=-⨯⨯=-.故答案为:16-【对点训练7】(2024·辽宁大连·育明高中校考一模)已知可导函数()f x ,()g x 定义域均为R ,对任意x 满足()21212f x x g x x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,且()11f =,求()112f g ⎛⎫''+= ⎪⎝⎭__________.【答案】3【解析】由题意可知,令1x =,则()211211112f g ⎛⎫+⨯⨯⨯=- ⎪⎝⎭,解得()111222f g ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,由()21212f x x g x x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,得()()()221122122f x x g x x g x x '⎡⎤⎛⎫⎛⎫'''++=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,即()2114122f x xg x x g x ⎛⎫⎛⎫''++=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,令1x =,得()211141111122f g g ⎛⎫⎛⎫''+⨯⨯⨯+⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即()1114122f g g ⎛⎫⎛⎫''++= ⎪ ⎝⎭⎝⎭,解得()111114143222f g g ⎛⎫⎛⎫⎛⎫''+=-=-⨯-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故答案为:3.【对点训练8】(2024·河南·高三校联考阶段练习)已知函数()f x 的导函数为()f x ',且()()212f x x f x '=++,则()1f '=______.【答案】1-【解析】因为()()212f x x f x '=++,则()()211f x xf ''=+,故()()1211f f ''=+,故()11f '=-.故答案为:1-.【对点训练9】(2024·全国·高三专题练习)已知函数2()(0)e e x x f x f -'=-,则(0)f =__________.【答案】-2【解析】由函数2()(0)e e x x f x f -'=-求导得:2()2(0)e e x x f x f -''=+,当0x =时,(0)2(0)1f f ''=+,解得(0)1f '=-,因此,2()e e x x f x -=--,所以(0)2f =-.故答案为:-2【解题方法总结】对所给函数求导,其方法是利用和、差、积、商及复合函数求导法则,直接转化为基本函数求导问题.题型三:导数的几何意义方向1、在点P 处切线【例3】(2024·广东广州·统考模拟预测)曲线()321y x =-在点()1,1处的切线方程为__________.【答案】650x y --=【解析】函数()321y x =-的导函数为()2621y x '=-,所以函数()321y x =-在1x =处的导数值16x y ='=,所以曲线()321y x =-在点()1,1处的切线斜率为6,所以曲线()321y x =-在点()1,1处的切线方程为()161y x -=-,即650x y --=,故答案为:650x y --=.【对点训练10】(2024·全国·高三专题练习)曲线3()ln(2)2f x x =++在点()()0,0f 处的切线方程为______.【答案】22ln 230x y -++=【解析】因为3()ln(2)2f x x =++,所以1()2f x x '=+,则()102f '=,又3(0)ln 22f =+,所以曲线在点()()0,0f 处的切线方程为31ln 222y x --=,即22ln 230x y -++=.故答案为:22ln 230x y -++=.【对点训练11】(2024·全国·高三专题练习)已知函数321()cos 32f x x bx ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭π,()f x '为()f x 的导函数.若()f x '的图象关于直线x =1对称,则曲线()y f x =在点()()22f ,处的切线方程为______【答案】73y =-【解析】2ππ()2sin 22f x x bx x ⎛⎫'=+-⎪⎝⎭,令2()2g x x bx =+,ππ()sin 22h x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()()()f x g x h x '=+,令πππ22x k =+,Z k ∈,解得x =2k +1,Z k ∈,当k =0时,x =1,所以直线x =1为()h x 的一条对称轴,故()g x 的图象也关于直线x =1对称,则有212b-=,解得b =-1,则321π()cos 32f x x x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,2ππ()2sin 22f x x x x ⎛⎫'=-- ⎪⎝⎭,7(2)3f =-,()20f '=,故切线方程为73y =-.故答案为;73y =-.【对点训练12】(2024·湖南·校联考模拟预测)若函数()()()322f x x x x λλ=+-∈R 是奇函数,则曲线()y f x =在点()(),f λλ处的切线方程为______.【答案】24320x y --=【解析】因为()()()322f x x x x λλ=+-∈R 是奇函数,所以()()0f x f x -+=对x ∀∈R 恒成立,即()()()3232222220x x x x x λλλλλ-+-++-=-=对x ∀∈R 恒成立,所以2λ=,则()32f x x =,故()26f x x '=,所以()()3222216,26224f f '=⨯==⨯=,所以曲线()y f x =在点()216,处的切线方程为()16242y x -=-,化简得24320x y --=.故答案为:24320x y --=方向2、过点P 的切线【对点训练13】(2024·江西·校联考模拟预测)已知过原点的直线与曲线ln y x =相切,则该直线的方程是______.【答案】1ey x=【解析】由题意可得()1f x x'=,设该切线方程y kx =,且与ln y x =相切于点()00,x y ,()000000ln 1y kx y x k f x x ⎧⎪=⎪⎪=⎨'⎪⎪==⎪⎩,整理得0ln 1x =,∴0e x =,可得1e k =,∴1ey x =.故答案为:1ey x =.【对点训练14】(2024·浙江金华·统考模拟预测)已知函数()31f x x ax =-+,过点()2,0P 存在3条直线与曲线()y f x =相切,则实数a 的取值范围是___________.【答案】19,22⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】由2()3f x x a '=-,设切点为(,)m n ,则切线斜率为2()3f m m a '=-,所以,过()2,0P 的切线方程为2(3)(2)y m a x =--,综上,23(3)(2)1n m a m n m am ⎧=--⎨=-+⎩,即23(3)(2)1m a m m am --=-+,所以322261a m m =-++有三个不同m 值使方程成立,即2y a =与32()261g m m m =-++有三个不同交点,而2()612g m m m '=-+,故(,0)-∞、(2,)+∞上()0g m '<,()g m 递减,(0,2)上()0g m '>,()g m 递增;所以()g m 极小值为(0)1g =,极大值为(2)9g =,故129a <<时两函数有三个交点,综上,a 的取值范围是19,22⎛⎫⎪⎝⎭.故答案为:19,22⎛⎫⎪⎝⎭【对点训练15】(2024·浙江绍兴·统考模拟预测)过点2,03⎛⎫- ⎪⎝⎭作曲线3y x =的切线,写出一条切线方程:__________.【答案】0y =或32y x =+(写出一条即可)【解析】由3y x =可得23y x '=,设过点2,03⎛⎫- ⎪⎝⎭作曲线3y x =的切线的切点为00(,)x y ,则300y x =,则该切线方程为20003()y y x x x -=-,将2,03⎛⎫- ⎪⎝⎭代入得3200023()3x x x -=--,解得00x =或01x =-,故切点坐标为(0,0)或(1,1)--,故切线方程为0y =或32y x =+,故答案为:0y =或32y x =+【对点训练16】(2024·海南海口·校联考模拟预测)过x 轴上一点(),0P t 作曲线():3e x C y x =+的切线,若这样的切线不存在,则整数t 的一个可能值为_________.【答案】4-,5-,6-,只需写出一个答案即可【解析】设切点为()()000,3e x x x +,因为()4e xy x '=+,所以切线方程为()()()000003e 4e x x y x x x x -+=+-.因为切线l 经过点P ,所以()()()000003e 4e x xx x t x -+=+-,由题意关于0x 的方程()2003430x t x t ----=没有实数解,则()2Δ(3)4430t t =-++<,解得73t -<<-.因为t 为整数,所以t 的取值可能是6-,5-,4-.故答案为:4-,5-,6-,只需写出一个答案即可【对点训练17】(2024·全国·模拟预测)过坐标原点作曲线()2e xy x =+的切线,则切点的横坐标为___________.【答案】1-1-【解析】由()2e xy x =+可得()3e xy x '=+,设切点坐标为()00,x y ,所以切线斜率00(3)e xk x =+,又因为()0002e x y x =+,则切线方程为()()()000002e 3e x xy x x x x -+=+-,把()0,0代入并整理可得200220x x +-=,解得01x =-或01x =-故答案为:1-+1-【对点训练18】(2024·广西南宁·南宁三中校考模拟预测)若过点()()1,P a a ∈R 有n 条直线与函数()()2e xf x x =-的图象相切,则当n 取最大值时,a 的取值范围为__________.【答案】()3,e --【解析】设过点()1,P a 的直线l 与()f x 的图象的切点为()()000,2e xx x -,因为()()1e xf x x '=-,所以切线l 的斜率为()()0001e xf x x '=-,所以切线l 的方程为()()()000002e 1e x xy x x x x --=--,将()1,P a 代入得()()()000002e 1e 1x xa x x x --=--,即()()()()0002000001e 12e 33e x x x a x x x x x =--+-=-+-,设()()2e 33x g x x x =-+-,则()()()()2233e 23e e x x xg x x x x x x =-+-+-+=-+',由()0g x '=,得0x =或1x =,当0x <或1x >时,()0g x '<,所以()g x 在()(),0,1,-∞+∞上单调递减;当01x <<时,()0g x '>,所以()g x 在()0,1上单调递增,所以()()()03,()1e g x g g x g ==-==-极小值极大值,又22333324x x x ⎛⎫-+-=---< ⎪⎝⎭0,所以()0g x <恒成立,所以()g x 的图象大致如图所示,由图可知,方程()02003e 3x a x x =-+-最多3个解,即过点()()1,P a a ∈R 的切线最多有3条,即n 的最大值为3,此时3e a -<<-.故答案为:()3,e --.【对点训练19】(2024·全国·模拟预测)已知函数()()321113f x x f x '=++,其导函数为()f x ',则曲线()f x 过点()3,1P 的切线方程为______.【答案】1y =或38y x =-【解析】设切点为()00,M x y ,由()()321113f x x f x '=++,得()()221f x x f x ''=+,∴()()1121f f ''=+,得()11f '=-,∴()32113f x x x =-+,()22f x x x '=-,∴切点M 为320001,13x x x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,()20002f x x x '=-,∴曲线()f x 在点M 处的切线方程为()()322000001123y x x x x x x ⎛⎫--+=-- ⎪⎝⎭①,又∵该切线过点()3,1P ,∴()()3220000111233x x x x x ⎛⎫--+=-- ⎪⎝⎭,解得00x=或03x =.将00x =代入①得切线方程为1y =;将03x =代入①得切线方程为()133y x -=-,即38y x =-.∴曲线()f x 过点()3,1P 的切线方程为1y =或38y x =-.故答案为:1y =或38y x =-方向3、公切线【对点训练20】(2024·云南保山·统考二模)若函数()4ln 1f x x =+与函数()()2120g x x x a a=->的图象存在公切线,则实数a 的取值范围为()A .10,3⎛⎤⎥⎝⎦B .1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .2,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .12,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】A【解析】由函数()4ln 1f x x =+,可得()4f x x'=,因为0a >,设切点为(),4ln 1t t +,则()4f t t'=,则公切线方程为()44ln 1y t x t t --=-,即44ln 3y x t t =+-,与212y x x a =-联立可得21424ln 30x x t a t ⎛⎫-+-+= ⎪⎝⎭,所以()2412434ln 0t t a ⎛⎫∆=+-⨯⨯-= ⎪⎝⎭,整理可得221134ln t a t⎛⎫+ ⎪⎝⎭=-,又由00a t >⎧⎨>⎩,可得34ln 0t ->,解得340e t <<,令()22134ln t h t t⎛⎫+ ⎪⎝⎭=-,其中340e t <<,可得()()2424ln 1134ln t t t t t h t t +-⎛⎫+⋅ ⎪⎝⎭'=-,令()4ln 1t t t ϕ=+-,可得()410t t ϕ'=+>,函数()t ϕ在340,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,且()10ϕ=,当01t <<时,()0t ϕ<,即()0h t '<,此时函数()h t 单调递减,当341t e <<时,()0t >φ,即()0h t '>,此时函数()h t 单调递增,所以()()min 13h t h ==,且当0t +→时,()h t →+∞,所以函数()h t 的值域为[)3,+∞,所以13a≥且0a >,解得103a <≤,即实数a 的取值范围为1(0,]3.故选:A.【对点训练21】(2024·宁夏银川·银川一中校考二模)若直线1(1)1y k x =+-与曲线e x y =相切,直线21)1(y k x =+-与曲线ln y x =相切,则12k k 的值为___________.【答案】1【解析】设()x f x e =,则()e x f x '=,设切点为11(,)x y ,则11e xk =,则切线方程为111e ()x y y x x -=-,即111e e ()x xy x x -=-,直线1(1)1y k x =+-过定点(1,1)--,所以1111e e (1)x x x --=--,所以11e 1xx =,设()ln g x x =,则1()g x x'=,设切点为22(,)x y ,则221k x =,则切线方程为2221()y y x x x -=-,即2221ln ()y x x x x -=-,直线1(1)1y k x =+-过定点(1,1)--,所以22211ln (1)x x x --=--,所以22ln 1x x =,则12,x x 是函数()f x e x =和()ln g x x =的图象与曲线1y x=交点的横坐标,易知()f x 与()g x 的图象关于直线y x =对称,而曲线1y x=也关于直线y x =对称,因此点1122(,),(,)x y x y 关于直线y x =对称,从而12e xx =,12ln x x =,所以1122e 1x k k x ==.故答案为:1.【对点训练22】(2024·河北邯郸·统考三模)若曲线e x y =与圆22()2x a y -+=有三条公切线,则a 的取值范围是____.【答案】()1,+∞【解析】曲线e x y =在点()00,x y 处的切线方程为()000e e x xy x x -=-,由于直线()000e ex x y x x -=-与圆()222x a y -+=*)因为曲线e x y =与圆()222x a y -+=有三条公切线,故(*)式有三个不相等的实数根,即方程()()0220e122x x a ---=有三个不相等的实数根.令()()()22e12xg x x a =---,则曲线()y g x =与直线2y =有三个不同的交点.显然,()()()22e21xg x x a x a '=---+.当(),1x a ∈-∞-时,()0g x '>,当()1,2x a a ∈-+时,()0g x '<,当()2,x a ∈++∞时,()0g x '>,所以,()g x 在(),1a -∞-上单调递增,在()1,2a a -+上单调递减,在()2,a ++∞上单调递增;且当x →-∞时,()()22120e xx a g x ----=→,当x →+∞时,()()()22e12xg x x a =---→+∞,因此,只需()()1222g a g a ⎧->⎪⎨+<⎪⎩,即()()2122e 1-e2a a -+⎧>⎪⎨<⎪⎩,解得1a >.故答案为:()1,+∞【对点训练23】(2024·湖南长沙·湖南师大附中校考模拟预测)若曲线21:()C f x x a =+和曲线2:()2ln C g x x =恰好存在两条公切线,则实数a 的取值范围为__________.【答案】(1,)-+∞【解析】由题意得2()2,()(0)f x x g x x x''==>,设与曲线2()f x x a =+相切的切点为()211,x x a +,与曲线()2ln g x x =相切的切点为()22,2ln x x ,则切线方程为()21112y x x x x a =-++,即2112y x x x a =-+,()22222ln y x x x x =-+,即2222ln 2y x x x =+-,由于两切线为同一直线,所以1221222,2ln 2x x x a x ⎧=⎪⎨⎪-+=-⎩,得()21112ln 20a x x x =-->.令2()2ln 2(0)x x x x ϕ=-->,则22(1)(1)()2x x x x x xϕ+-'=-=,当01x <<时,()0x ϕ'<,()ϕx 在(0,1)单调递减,当1x >时,()0x ϕ'>,()ϕx 在(1,)+∞单调递增.即有1x =处()ϕx 取得极小值,也为最小值,且为(1)1ϕ=-.又两曲线恰好存在两条公切线,即()a x ϕ=有两解,结合当0x →时,2x 趋近于0,ln x 趋于负无穷小,故()ϕx 趋近于正无穷大,当x →+∞时,2x 趋近于正无穷大,且增加幅度远大于ln x 的增加幅度,故()ϕx 趋近于正无穷大,由此结合图像可得a 的范围是(1,)-+∞,故答案为:(1,)-+∞【对点训练24】(2024·江苏南京·南京师大附中校考模拟预测)已知曲线21:()C f x x =与曲线()12:e (0)x C g x a a +=>有且只有一条公切线,则=a ________.【答案】34e 【解析】设曲线()yf x =在1x x =处的切线与曲线()yg x =相切于2x x =处,()2f x x '=,故曲线()y f x =在1x x =处的切线方程为21112()y x x x x -=-,整理得2112y x x x =-.()1e x g x a +'=,故曲线()y g x =在2x x =处的切线方程为()22112e e x x y a a x x ++-=-,整理得()22112ee 1x x y a x a x ++=--.故()()()2211121212e 2e 1x x x a x a x ++⎧=⎪⎨-=--⎪⎩由(1)再结合0a >知1>0x ,将(1)代入(2),得21122(1)x x x -=--,解得122(1)x x =-且21x >,将122(1)x x =-代入(1),解得()21241e x x a +-=且21x >,即()22141e x x a +-=且21x >,令21t x =+,则()42e tt a -=,2t >.令()()42ett h t -=,()()43ett h t ='-,则()h t 在区间(2,3)单调递增,在区间(3,)+∞单调递减,且()343e h =,又两曲线有且只有一条公切线,所以()42e tt a -=只有一个根,由图和0a >知34e a =.故答案为:34e .【对点训练25】(2024·福建南平·统考模拟预测)已知曲线ln y a x =和曲线2y x =有唯一公共点,且这两条曲线在该公共点处有相同的切线l ,则l 的方程为________.【答案】2e e 0y --=【解析】设曲线()ln g x a x =和曲线2()f x x =在公共点00(,)x y 处的切线相同,则()()2,af x xg x x''==,由题意知()()()()0000,f x g x f x g x ''==,即002002ln a x x x a x⎧=⎪⎨⎪=⎩,解得0e ,2e a x ==故切点为(e,e),切线斜率为()02e k f x '==,所以切线方程为e 2e(e)y x -=,即2e e 0x y --=,故答案为:2e e 0y --=方向4、已知切线求参数问题【对点训练26】(2024·江苏·校联考模拟预测)若曲线ln y x x =有两条过()e,a 的切线,则a 的范围是______.【答案】(),e -∞【解析】设切线切点为()00,x y ,因()000ln ln 1ln x x x y x x '⎧=+⎪⎨=⎪⎩,则切线方程为:()()()00000011ln ln ln y x x x x x x x x =+-+=+-.因过()e,a ,则()001ln e -a x x =+,由题函数()()1ln e -f x x x =+图象与直线y a =有两个交点.()1e e --x f x x x'==,得()f x 在()0,e 上单调递增,在()e,+∞上单调递减.又()()max e e f x f ==,()0,x f x →→-∞,(),x f x ∞∞→+→-.据此可得()f x 大致图象如下.则由图可得,当(),e a ∈-∞时,曲线ln y x x =有两条过()e,a 的切线.故答案为:(),e -∞【对点训练27】(2024·山东聊城·统考三模)若直线y x b =+与曲线e x y ax =-相切,则b 的最大值为()A .0B .1C .2D .e【答案】B【解析】设切点坐标为()00,x y ,因为e x y ax =-,所以e x y a '=-,故切线的斜率为:0e 1x a -=,0e 1x a =+,则()0ln 1x a =+.又由于切点()00,x y 在切线y x b =+与曲线e x y ax =-上,所以000e xx b ax +=-,所以()()()()01111ln 1b a x a a a ⎡⎤=+-+=+-+⎣⎦.令1a t +=,则()1ln b t t =-,设()()1ln f t t t =-,()1()1ln ln f t t t t t ⎛⎫=-+⋅-=- ⎪⎝⎭',令()0f t '=得:1t =,所以当()0,1t ∈时,()0f t '>,()f t 是增函数;当()1,t ∈+∞时,()0f t '<,()f t 是减函数.所以max ()(1)1f t f ==.所以b 的最大值为:1.故选:B.【对点训练28】(2024·重庆·统考三模)已知直线y =ax -a 与曲线ay x x=+相切,则实数a =()A .0B .12C .45D .32【答案】C 【解析】由a y x x =+且x 不为0,得21a y x'=-设切点为()00,x y ,则00000201y ax a a y x x a ax ⎧⎪=-⎪⎪=+⎨⎪⎪-=⎪⎩,即0002201a ax a x x x a x ⎧-=+⎪⎪⎨⎪=⎪+⎩,所以320022200000111x x x x x x x +-+++=,可得042,5x a =-=.故选:C【对点训练29】(2024·海南·校联考模拟预测)已知偶函数()()2131f x a x bx c d =--+--在点()()1,1f 处的切线方程为10x y ++=,则a bc d-=-()A .1-B .0C .1D .2【答案】A【解析】因为()f x 是偶函数,所以()()()2131f x a x bx c d f x -=-++--=,即0b =;由题意可得:()()113111f a b c d c d a a b =--+--=-+⇒-=-=-+,所以1a bc d-=--.故选:A【对点训练30】(2024·全国·高三专题练习)已知M 是曲线21ln 2y x x ax =++上的任一点,若曲线在M 点处的切线的倾斜角均是不小于π4的锐角,则实数a 的取值范围是()A .[)2,+∞B .[)1,-+∞C .(],2-∞D .(],1-∞-【答案】B【解析】函数21ln 2y x x ax =++的定义域为()0,∞+,且1y x a x'=++,因为曲线21ln 2y x x ax =++在其上任意一点M 点处的切线的倾斜角均是不小于π4的锐角,所以,1πtan 14y x a x '=++≥=对任意的0x >恒成立,则11a x x-≤+,当0x >时,由基本不等式可得12x x +≥=,当且仅当1x =时,等号成立,所以,12a -≤,解得1a ≥-.故选:B.【对点训练31】(2024·全国·高三专题练习)已知0m >,0n >,直线11ey x m =++与曲线ln 2y x n =-+相切,则11m n+的最小值是()A .16B .12C .8D .4【答案】D【解析】对ln 2y x n =-+求导得1y x'=,由11e y x '==得e x =,则1e 1ln e 2em n ⋅++=-+,即1m n +=,所以()11112224n m m n m n m n m n ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当12m n ==时取等号.故选:D .方向5、切线的条数问题【对点训练32】(2024·河北·高三校联考阶段练习)若过点(,)m n 可以作曲线2log y x =的两条切线,则()A .2log m n >B .2log n m>C .2log m n<D .2log n m<【答案】B【解析】作出函数2log y x =的图象,由图象可知点(,)m n 在函数图象上方时,过此点可以作曲线的两条切线,所以2log n m >,故选:B.【对点训练33】(2024·全国·高三专题练习)若过点(,)a b 可以作曲线ln y x =的两条切线,则()A .ln a b <B .ln b a<C .ln b a<D .ln a b<【答案】D【解析】设切点坐标为00(,)x y ,由于1y x'=,因此切线方程为0001ln ()y x x x x -=-,又切线过点(,)a b ,则000ln a x b x x --=,001ln ab x x +=+,设()ln a f x x x =+,函数定义域是(0,)+∞,则直线1y b =+与曲线()ln af x x x =+有两个不同的交点,221()a x af x x x x-'=-=,当0a ≤时,()0f x '>恒成立,()f x 在定义域内单调递增,不合题意;当0a >时,0x a<<时,()0f x '<,()f x 单调递减,x a >时,()0f x '>,()f x 单调递增,所以min ()()ln 1f x f a a ==+,结合图像知1ln 1b a +>+,即ln b a >.故选:D.【对点训练34】(2024·湖南·校联考二模)若经过点(),a b 可以且仅可以作曲线ln y x =的一条切线,则下列选项正确的是()A .0a ≤B .ln b a=C .ln a b=D .0a ≤或ln b a=【答案】D【解析】设切点()00,ln P x x .因为ln y x =,所以1y x'=,所以点P 处的切线方程为()0001ln y x x x x -=-,又因为切线经过点(),a b ,所以()0001ln b x a x x -=-,即001ln a b x x +=+.令()ln (0)a f x x x x =+>,则1y b =+与()ln (0)af x x x x=+>有且仅有1个交点,()221a x a f x x x x'-=-=,当0a ≤时,()0f x ¢>恒成立,所以()f x 单调递增,显然x →+∞时,()f x →+∞,于是符合题意;当0a >时,当0x a <<时,()0f x '<,()f x 递减,当x a >时,()0f x ¢>,()f x 递增,所以()min ()ln 1f x f a a ==+,则1ln 1b a +=+,即ln b a =.综上,0a ≤或ln b a =.故选:D方向6、切线平行、垂直、重合问题【对点训练35】(2024·全国·高三专题练习)若函数()ln f x x x =+与2()1x mg x x -=-的图象有一条公共切线,且该公共切线与直线21y x =+平行,则实数m =()A .178B .176C .174D .172【答案】A【解析】设函数()ln f x x x =+图象上切点为00(,)x y ,因为1()1f x x'=+,所以001()12f x x '=+=,得01x =,所以00()(1)1y f x f ===,所以切线方程为12(1)y x -=-,即21y x =-,设函数()21x mg x x -=-的图象上的切点为11(,)x y 1(1)x ≠,因为222(1)(2)2()(1)(1)x x m m g x x x ----'==--,所以1212()2(1)m g x x -'==-,即211244m x x =-+,又11111221()1x m y x g x x -=-==-,即211251m x x =-+-,所以221111244251x x x x -+=-+-,即2114950x x -+=,解得154x =或11x =(舍),所以25517244448m ⎛⎫=⨯-⨯+= ⎪⎝⎭.故选:A【对点训练36】(2024·全国·高三专题练习)已知直线980x y --=与曲线32:3C y x px x =-+相交于,A B ,且曲线C 在,A B 处的切线平行,则实数p 的值为()A .4B .4或-3C .-3或-1D .-3【答案】B【解析】设1122(,),(,)A x y B x y ,由323y x px x =-+得2323y x px =-+',由题意221122323323x px x px -+=-+,因为12x x ≠,则有1223x x p +=.把89x y -=代入323y x px x =-+得32992680x px x -++=,由题意112,3x p x -都是此方程的解,即32111992680x px x -++=①,321112229()9()26()80333p x p p x p x ---+-+=,化简为32311145299268033x px x p p -++--=②,把①代入②并化简得313120p p --=,即(1)(3)(4)0p p p ++-=,1,3,4p =--,当1p =-时,①②两式相同,说明12x x =,舍去.所以3,4p =-.故选:B .【对点训练37】(2024·江西抚州·高三金溪一中校考开学考试)已知曲线()e 1(1)x f x x =->-在点()()()()()112212,,,A x f x B x f x x x <处的切线12,l l 互相垂直,且切线12,l l 与y 轴分别交于点,D E ,记点E 的纵坐标与点D 的纵坐标之差为t ,则()A .220et -<<B .22e 0t -<<C .22et <-D .2e 2t >-【答案】A【解析】由题意知12x x <,当10x -<<时,()()1e ,e x xf x f x '=-=-,当0x >时,()()e 1,e x xf x f x =-'=,因为切线12,l l 互相垂直,所以()()121f x f x ''=-,所以12121210,e e e 1x x x xx x +-<<<-=-=-,所以1220,01x x x +=∴<<,直线1l 的方程为()()1111e e x x y x x --=--,令0x =,得()111e 1xy x =-+,故()()110,1e 1xD x -+,直线2l 的方程为()()222e 1e x x y x x --=-,令0x =,得()221e 1xy x =--,故()()220,1e 1xE x --,所以()()()()212221221e 1e 21e 1e 2x x x xt x x x x -=----=-++-,设()()()1e 1e 2,(01)x xg x x x x -=-++-<<,则()()e e 0x x g x x -'=-+<,()g x 在()0,1上单调递减,所以()()1()0g g x g <<,即220et -<<,故选:A.【对点训练38】(2024·全国·高三专题练习)若函数()sin f x ax x =+的图象上存在两条相互垂直的切线,则实数a 的值是()A .2B .1C .0D .1-【答案】C【解析】因为()sin f x ax x =+,所以()cos f x a x '=+,因为函数()sin f x ax x =+的图象上存在两条相互垂直的切线,不妨设函数()sin f x ax x =+在1x x =和2x x =的切线互相垂直,则()()12cos cos 1a x a x ++=-,即()22121cos cos 1cos cos 0a a x x x x ++++=①,因为a 一定存在,即方程①一定有解,所以()()22121cos cos 41cos cos 0x x x x ∆=+-+≥,即()212cos cos 4x x -≥,解得12cos cos 2x x -≥或12cos cos 2x x -≤-,又|cos |1x ≤,所以12cos 1,cos 1x x ==-或12cos 1,cos 1x x =-=,Δ0=,所以方程①变为20a =,所以0a =,故A ,B ,D 错误.故选:C.【对点训练39】(2024·上海闵行·高三上海市七宝中学校考期末)若函数()y f x =的图像上存在两个不同的点,P Q ,使得在这两点处的切线重合,则称()f x 为“切线重合函数”,下列函数中不是“切线重合函数”的为()A .421y x x =-+B .sin y x =C .cos y x x =+D .2sin y x x=+【答案】D【解析】对于A ,()421f x x x =-+显然是偶函数,()'32242422f x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,当x <时,()'0f x <,单调递减,当0x <<时,()'0f x >单调递增,当02x <<时,()'0f x <,单调递减,当2x >时,单调递增;在2x =时,()'0f x =,都取得极小值,由于是偶函数,在这两点的切线是重合的,故A 是“切线重合函数”;对于B ,()sin f x x =是正弦函数,显然在顶点处切线是重合的,故B 是“切线重合函数”;对于C ,考察()(),1,3,31A B ππππ--两点处的切线方程, '1sin y x =-,,A B ∴两点处的切线斜率都等于1,在A 点处的切线方程为()()11y x ππ--=- ,化简得:1y x =+,在B 点处的切线方程为()()3113y x ππ--=- ,化简得1y x =+,显然重合,∴C 是“切线重合函数”;对于D ,'2cos y x x =+,令()2cos g x x x =+,则()'2sin 0g x x =->,()g x 是增函数,不存在12x x ≠时,()()12g x g x =,所以D 不是“切线重合函数”;故选:D.【对点训练40】(2024·全国·高三专题练习)已知A ,B 是函数()2,0ln ,0x x a x f x x x a x ⎧++≤=⎨->⎩,图象上不同的两点,若函数()y f x =在点A 、B 处的切线重合,则实数a 的取值范围是()A .1,2∞⎛⎫- ⎪⎝⎭B .1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .()0,+∞D .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】B【解析】当0x ≤时,()2f x x x a =++的导数为()21f x x '=+;当0x >时,()ln f x x x a =-的导数为()ln 1f x x '=+,设()()11,A x f x ,()()22,B x f x 为函数图象上的两点,且12x x <,当120x x <≤或120x x <<时,12()()f x f x ''≠,故120x x ≤<,当10x ≤时,函数()f x 在()()11,A x f x 处的切线方程为:21111()(21)()y x x a x x x -++=+-;当20x >时,函数()f x 在()()22,B x f x 处的切线方程为2222ln (ln 1)().y x x a x x x -+=+-两直线重合的充要条件是21ln 121x x +=+①,221x a a x --=-②,由①②得:12211(e )2xa x =-,10x ≤,∴令221()(e )(0)2x g x x x =-≤,则2()e x g x x '=-,令2()()e x h x g x x '==-,则2()12e x h x '=-,由()0h x '=,得11ln 22x =,即11ln 22x =时()h x 有最大值11111(ln )ln 022222h =-<,()g x ∴在(],0-∞上单调递减,则1()(0)2g x g ≥=-.∴a 的取值范围是1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭.故选:B.方向7、最值问题【对点训练41】(2024·全国·高三专题练习)设点P 在曲线1e x y +=上,点Q 在曲线1ln y x =-+上,则||PQ 最小值为()A B .C 2)ln +D 2)ln -【答案】B【解析】1e x y += 与1ln y x =-+互为反函数,其图像关于直线y x =对称先求出曲线1e x y +=上的点到直线y x =的最小距离.设与直线y x =平行且与曲线1e x y +=相切的切点0(P x ,0)y .1e x y +'=,01e 1x +=,解得01x =-.110e 1y -+∴==.得到切点(1,1)P -,点P 到直线y x =的距离d =||PQ ∴最小值为故选:B .【对点训练42】(2024·全国·高三专题练习)设点P 在曲线2e x y =上,点Q 在曲线1ln 2y x =上,则||PQ 的最小值为()A ln 2)2-B ln 2)-C ln 2)+D .(1ln 2)2+【答案】D【解析】2e x y =与1ln 2y x =互为反函数,它们图像关于直线y x =对称;故可先求点P 到直线y x =的最近距离d ,又22e x y '=,当曲线上切线的斜率022e 1x k ==时,得01ln 22x =-,0201e 2xy ==,则切点11ln 2,22P ⎛⎫- ⎪⎝⎭到直线y x =的距离为ln 2)4d =+,所以||PQ 的最小值为2ln 2)d =+.故选:D .【对点训练43】(2024·全国·高三专题练习)设点P 在曲线2e x y =上,点Q 在曲线ln ln 2y x =-上,则||PQ 的最小值为()A .1ln 2-B ln 2)-C .2(1ln 2)+D ln 2)+【答案】D【解析】2e x y = 与ln ln 2y x =-互为反函数,所以2e x y =与ln ln 2y x =-的图像关于直线y x =对称,设()2()x f x e x x R =-∈,则()2e 1x f x '=-,令()0f x '=得1ln 2x =,则当1ln2x <时,()0f x '<,当1ln 2x >时,()0f x '>,所以()f x 在1(,ln )2-∞单调递减,在1(ln ,)2+∞单调递增,所以11()(ln )1ln 022f x f ≥=->,所以2e x y =与y x =无交点,则ln ln 2y x =-与y x =也无交点,下面求出曲线2e x y =上的点到直线y x =的最小距离,设与直线y x =平行且与曲线2e x y =相切的切点0(P x ,0)y ,2e x y '= ,02e 1x ∴=,解得01ln ln 22x ==-,1ln202e1y ∴==,得到切点(ln 2,1)P -,到直线y x =的距离ln 2)2d +==,||PQ的最小值为2ln 2)d +,故选:D .【对点训练44】(2024·全国·高三专题练习)已知实数a ,b ,c ,d 满足|ln(1)||2|0a b c d --+-+=,则22()()a c b d -+-的最小值为()A .B .8C .4D .16。
高中是导数知识点总结

高中是导数知识点总结一、导数的概念导数是微积分学中的重要概念,它描述了函数在某一点处的变化率。
在几何上来看,导数是函数曲线在某一点处的切线斜率。
导数也可以理解为一个函数在某一点处的瞬时速度或瞬时增长率。
导数的符号通常用 f'(x) 或 dy/dx 表示,其中 f(x) 是函数,x 是自变量,f'(x) 表示函数 f(x) 在 x 点处的导数。
二、导数的计算1. 导数的定义函数 f(x) 在点 x0 处的导数定义为:f'(x0) = lim (h->0) [f(x0+h)-f(x0)]/h其中 h 是变化量,当 h 趋近于 0 时,表示函数 f(x) 在点 x0 处的斜率,即导数。
这是导数的最基本定义,通过它可以计算任何函数在任何一点处的导数。
2. 基本导数公式导数的计算通常涉及到基本的导数公式,例如:- 常数函数的导数为 0- 幂函数的导数为 nx^(n-1)- 指数函数的导数为 a^xln(a) (a 为常数)- 对数函数的导数为 1/x这些基本导数公式对于导数的计算提供了重要的参考。
3. 导数的运算法则导数的运算法则包括了常用的导数运算法则,例如:- 常数倍法则:f'(ax) = af'(x)- 和差法则:(f+g)' = f'+g'- 乘积法则:(fg)' = f'g + fg'- 商法则:(f/g)' = (f'g - fg')/g^2这些导数的运算法则在求解导数的过程中起到了重要的作用,能够简化导数的计算过程。
4. 高阶导数高阶导数是指导数的次数大于一次的情况,例如 f''(x) 表示函数 f(x) 的二阶导数,即对 f'(x) 再次求导数。
高阶导数的计算通常可以利用导数的定义和运算法则来进行,它描述了函数曲线的更加细致的变化情况。
三、导数的应用1. 函数的极值点导数的一个重要应用是求函数的极值点,即函数的最大值和最小值所对应的点。
(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 '⎡⎤''-=≠⎢⎥⎡⎤⎣⎦⎣⎦。
关于高中数学导数知识点总结

2023年高中数学导数知识点总结2023年高中数学导数知识点总结为题一、导数的定义和求导法则知识点总结导数是微积分中的重要概念,具体指的是函数在某一点处的变化率。
在高中数学中,我们主要学习导函数的计算和应用。
1. 导数的定义导数的定义是指函数在某一点处的变化率。
假设函数f(x)在点x处可导,那么f(x)在该点的导数表示为f'(x)或dy/dx。
2. 求导法则(1)常数法则:若y = C(C为常数),则dy/dx = 0。
(2)幂法则:若y = x^n(n为常数),则dy/dx = nx^(n-1)。
(3)和差法则:若y = u(x) ± v(x),则dy/dx = u'(x) ± v'(x)。
(4)乘法法则:若y = u(x) * v(x),则dy/dx = u'(x) * v(x) +u(x) * v'(x)。
(5)除法法则:若y = u(x) / v(x),则dy/dx = [u'(x) * v(x) -u(x) * v'(x)] / v^2(x)。
(6)复合函数求导法则:若y = f(u(x)),则dy/dx = f'(u(x)) *u'(x)。
二、导数的应用知识点总结导数的应用广泛,可以帮助我们研究函数的变化规律、优化问题以及解决实际生活中的一些问题。
1. 函数的切线和法线导数可以帮助我们确定函数在某一点处的切线和法线。
对于函数f(x),如果在点a处导数存在且不为零,那么这条直线就是函数在点a处的切线;而与切线垂直的直线就是函数在点a处的法线。
2. 函数的极值和最值导数可以帮助我们判断函数的极值和最值。
函数在极值点处的导数等于零或不存在。
通过求导数并找出函数的极值点,我们可以确定函数的极值和最值。
3. 曲线的凸凹性和拐点导数还可以帮助我们研究曲线的凸凹性和拐点。
对于函数f(x),如果在某一区间上导数大于零,那么曲线在该区间上是凹的;如果导数小于零,那么曲线在该区间上是凸的。
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高中数学教材知识点:导数的定义及其计算
一、知识概述
导数是高中数学中重要的概念之一,是微积分学中的基本内容。
导数的定义为:若函数y=f(x)在x0处有导数,则该导数称为函数f(x)在点x0处的导数,记为f'(x0)。
导数可理解为函数在某一点处的瞬时变化率,是函数曲线在该点处的斜率。
二、知识详解
1.导数的定义
函数y=f(x)在x0处的导数用极限表示为:
f'(x0)=lim(h→0)(f(x0+h)-f(x0))/h
其中,x0为自变量,h为一个极小的实数,f(x0)和
f(x0+h)为函数f(x)在x0处和x0+h处的函数值。
2.导数的计算
常见的导数计算方法包括:基本导数公式法、对数求导法、复合函数求导法、高阶导数求法等。
(1)基本导数公式法
通过对基本函数的导数公式的掌握,可以求出大部分函数的导数。
常见的基本导数公式如下:
函数导数
常数函数 0
幂函数 x^n的导数为nx^(n-1)
指数函数 a^x的导数为a^xlna
对数函数 loga(x)的导数为1/(xlna)
三角函数 sinx的导数为cosx,cosx的导数为-sinx,tanx的导数为sec^2x
(2)对数求导法
a^x和loga(x)是互相反函数,利用两者的关系可以在求出一者导数的基础上得出另一者的导数。
具体公式如下:
(a^x)'=lna*a^x
(loga(x))'=1/(xlna)
(3)复合函数求导法
对于复合函数,通过链式法则可以求出导数。
链式法则公式如下:
若y=f(u),u=g(x),则y对x的导数为:
dy/dx=dy/du * du/dx
(4)高阶导数
函数f(x)的高阶导数为其导数的导数,可表示为f'(x)、f''(x)、f'''(x)……
三、常见问题解答
1.导数有什么应用?
导数可以用来求函数的极值、函数的最大值和最小值、函数的凹凸性、函数的图像和曲线的切线等。
2.什么情况下函数没有导数?
若函数在某一点处存在间断点或者没有定义,则函数在该点处没有导数。
3.如何求复合函数的导数?
先对内层函数求导,然后对外层函数求导,最后将结果相乘即可。
四、知识拓展
导数是微积分中的重要内容,掌握好导数的定义和计算方法可以为学习更高级的微积分知识打下扎实的基础。
五、例题演练
1.求函数f(x)=3x^2-4x+5在x=2处的导数。
解:f'(2)=lim(h→0)(f(2+h)-f(2))/h
= lim(h→0)(3(2+h)^2-4(2+h)+5-3×2^2+4×2-5)/h
= lim(h→0)(6h+3h^2)/h
= lim(h→0)(6+3h)=6
所以f'(2)=6。
2.求函数y=2^x * ln(x)的导数。
解:y'=(2^x * ln2 /x)+ 2^x /x
3.求函数y=sin^2(x)的二阶导数。
解:y'=2sin(x)cos(x)
y''=2cos^2(x)-2sin^2(x)
=2cos2(x)-1
综上所述,导数是高中数学中重要的知识点,掌握好导数的定义和计算方法对于理解微积分知识以及计算实践具有重要作用。