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部编教材导数的计算及几何意义13课


T 切线
的切线的斜率.
P
o
x
即:
k切线
f
'(x0 )
lim
x0
y x
lim
x0
f (x0 x) x
f (x0)
导数的几何意义:函数在某点处的导数 就是函数图象在该点处的切线的斜率!
1.(2010·新课标全国卷)曲线y=x3-2x+1在点(1,0)处的切
线方程为
()
A.y=x-1
B.y=-x+1
答案:A
3.已知函数 y=f(x)的图象在点 M(1,f(1))处的切线方程是 y =12x+2,则 f(1)+f′(1)=________. 解析:由已知切点在切线上,所以 f(1)=12+2=52,切点 处的导数为切线的斜率,所以 f′(1)=12, 所以 f(1)+f′(1)=3. 答案:3
的几何意义是高考的热点,题型既有选择题、填空题,又有 解答题,难度中等左右,在考查导数的概念及其运算的基础 上,又注重考查解析几何的相关知识.
预测2012年高考在考查方式和内容上不会有大的变化, 在保持稳定的基础上可能对条件的设置情景进行创新,考查 方式仍然会以客观题为主,考查内容以导数的运算公式和运 算法则为基础,以导数的几何意义为重点.
答案:21
4.设函数 f(x)=ax-bx,曲线 y=f(x)在点(2,f(2))处的切线 方程为 7x-4y-12=0. (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 x=0 和 直线 y=x 所围成的三角形面积为定值,并求此定值.
解:(1)方程 7x-4y-12=0 可化为 y=74x-3. 当 x=2 时,y=12.
又 f′(x)=a+xb2,于是a2+a-4b=b2=47,12, 故 f(x)=x-3x.
解得ab= =13, ,
(2)设 P(x0,y0)为曲线上任一点,由 y′=1+x32知曲线在点 P(x0, y0)处的切线方程为 y-y0=(1+x320)(x-x0),
即 y-(x0-x30)=(1+x320)(x-x0). 令 x=0,得 y=-x60,从而得切线与直线 x=0 的交点坐标 为(0,-x60); 令 y=x,得 y=2x0,从而得切线与直线 y=x 的交点坐标为 (2x0,2x0).
答案:-xsinx
4.求下列函数的导数: (1)y=(1- x)(1+ 1x);(2)y=lnxx; (3)y=xex;(4)y=tanx.
解:(1)∵y=(1-
x)(1+
1x)=
1- x
x=x
1 2
-x
1 2

∴y′=(x
1 2
)′-(x
1 2
)′=-12x
3 2
-12x
1 2
.
(2)y′=(lnxx)′=ln
2.(2010·江西高考)若函数f(x)=ax4+bx2+c满足f′(1)=2,
则f′(-1)=
()
A.-1
B.-2
C.2
D.0
解析:由f(x)=ax4+bx2+c得f′(x)=4ax3+2bx, 又f′(1)=2,所以4a+2b=2, 即2a+b=1,f′(-1)=-4a-2b=-2(2a+b)=-2.
f '(x) 0
f '(x) nxn1
f '(x) cos x
f '(x) sin x
f '(x) ax ln a
f '(x) e x
f '(x)
1 x ln a
f '(x) 1
x
跟踪练习:求下列函数的导数
(1) y= 5 y 0
(2) y= x 4 (3) y= x -2
(4) y= 2 x
导数的应用:
• ①利用几何意义求切线斜率及方程 • ②求单调区间 • ③求极值 • ④求最值
一.导数的y 几何意义
y=f(x)
Q
割线
T
切线
P
o
x
当点Q沿着曲线无限接近点P即Δx→0时,割线PQ 趋近与一个极限位置PT.则我们把直线PT称为曲线在点 P处的切线
y
当Δx→0时,割线PQ的
割线
斜率,称为曲线在点P处
答案:D
4.(2010·江苏高考)函数 y=x2(x>0)的图象在点(ak,ak2) 处的切线与 x 轴的交点的横坐标为 ak+1,其中 k∈N*. 若 a1=16,则 a1+a3+a5 的值是________. 解析:∵y′=2x,∴过点(ak,ak2)处的切线方程为 y- a2k=2ak·(x-ak),又该切线与 x 轴的交点为(ak+1,0), 所以 ak+1=12ak,即数列{ak}是等比数列,首项 a1=16, 其公比 q=12,∴a3=4,a5=1,∴a1+a3+a5=21.
x′x-x′ln x2
x
=1x·x-x2lnx=1-x2lnx.
(3)y′=x′ex+x(ex)′=ex+xex=ex(x+1).
(4)y′=(csionsxx)′=sinx′coscxo-s2sxinxcosx′ =cosxcosx-cossi2nxx-sinx=co1s2x.
[归纳领悟] 求函数的导数要准确地把函数分割为基本初等函数 的和、差、积、商,再利用运算法则求导数.在求导 过程中,要仔细分析函数解析式的结构特征,紧扣法 则,联系基本初等函数求导公式进行求导,对于不具 备直接求导的结构形式要适当变形.
lim f (x0 Δx) f (x0 ) lim y
x 0
x
x0 x
称为函数 y = f (x) 在 x = x0 处的导数, 记作 f (x0)
或 y |xx0, 即
f
( x0
)
lim
x0
f (x0 Δx) x
f (x0 )
.
1. f (x0)与x0的值有关,不同的x0其导数值一般也不相同。
4(2011 年高考课标全国卷)曲线 y=e-2x+1 在点(0,2)处的切线与直线 y
=0 和 y=x 围成的三角形的面积为( )
A.13
B.12
C.23
D.1
[自主解答] ∵y′=(-2x)′·e-2x=-2e-2x,
k=y′|x=0=-2e0=-2, ∴切线方程为
y-2=-2(x-0),
即 y=-2x+2.
答案:B
3.(2010·辽宁高考)已知点 P 在曲线 y=ex+4 1上,α 为曲线
在点 P 处的切线的倾斜角,则 α 的取值范围是 ( )
A.(0,π4)
B.(π4,π2)
C.(π2,34π)
D.[34π,π)
解析:y′=-ex4+ex12=-e2x+42eexx+1. 设 t=ex∈(0,+∞),则 y′=-t2+42tt+1=-t+14t +2, ∵t+1t ≥2,∴y′∈[-1,0),α∈[34π,π).
如图,∵y=-2x+2 与 y=x 的交点坐标为23,23,y=-2x+2 与 x 轴的交点坐标为(1,0),
∴S=12×1×23=13.
[答案] A
求曲线f(x)=x3-3x2+2x ①在原点处的切线方程 ②过原点的切线方程
解:f′(x)=3x2-6x+2.设切线的斜率为 k.
(1)切点是原点,k=f′(0)=2,
所以点 P(x0,y0)处的切线与直线 x=0,y=x 所围成的三角 形面积为 12|-x60||2x0|=6. 故曲线 y=f(x)上任一点处的切线与直线 x=0 和直线 y=x 所围成的三角形面积为定值,此定值为 6.
变化率与导数、导数的计算
1. 了解导数概念的实际背景. 2.理解导数的几何意义. 3.能根据导数的定义求函数 y=c,y=x,y=x2,
y=1x的导数.
4.能利用给出的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.
二、导数 函数 y = f (x) 在 x = x0 处的瞬时变化率
y 4x3
y
2 x 3
2 x3
y 2x ln 2
(5) y=log3x y 1 x ln 3
三、导数的运算法则ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1.[f(x)±g(x)]′= f′(x)±g′(x) ; 2.[f(x)·g(x)]′= f′(x)g(x)+f(x)g′(x) ;
3.[gfxx]′=
f′xgx-fxg′x [gx]2
C.y=2x-2
D.y=-2x+2
2.(2010·全国卷Ⅱ)若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切
线方程是x-y+1=0,则
()
A.a=1,b=1
B.a=-1,b=1
C.a=1,b=-1
D.a=-1,b=-1
解析:求导得 y′=2x+a,因为曲线 y=x2+ax+b 在点(0, b)处的切线 l 的方程是 x-y+1=0,所以切线 l 的斜率 k =1=y′|x=0,且点(0,b)在切线 l 上,于是有00+-ab=+11=0 , 解得ab==11 .
所以所求曲线的切线方程为 y=2x.
(2)切点不是原点,设切点是(x0,y0),
则有 y0=x30-3x20+2x0,k=f′(x0)=3x20-6x0+2,①
又 k=xy00=x20-3x0+2,

由①②得 x0=23,k=xy00=-41.
∴所求曲线的切线方程为 y=-41x.
一、把脉考情 从近两年的高考试题来看,求导公式和法则,以及导数
(g(x)≠0).
变式:求下列函数的导数:
(1) y log 2 x
(2) y 2x5 3x2 5x 4
(3) y 2ex
(4) y x ln x
(5) y 3cos x 4sin x
(6)
y x3 1
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