导数知识点归纳及其应用●知识点归纳一、相关概念 1．导数的概念函数y=f(x),如果自变量x 在x 0处有增量x ∆，那么函数y 相应地有增量y ∆=f （x 0+x ∆）－f （x 0），比值xy∆∆叫做函数y=f （x ）在x 0到x 0+x ∆之间的平均变化率，即x y ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00。
如果当0→∆x 时，xy ∆∆有极限，我们就说函数y=f(x)在点x 0处可导，并把这个极限叫做f （x ）在点x 0处的导数，记作f’（x 0）或y’|0x x =。
即f （x 0）=0lim →∆x xy∆∆=0lim →∆x x x f x x f ∆-∆+)()(00。
说明：（1）函数f （x ）在点x 0处可导，是指0→∆x 时，x y ∆∆有极限。
如果xy∆∆不存在极限，就说函数在点x 0处不可导，或说无导数。
（2）x ∆是自变量x 在x 0处的改变量，0≠∆x 时，而y ∆是函数值的改变量，可以是零。
由导数的定义可知，求函数y=f （x ）在点x 0处的导数的步骤： ① 求函数的增量y ∆=f （x 0+x ∆）－f （x 0）；② 求平均变化率xy ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00；③ 取极限，得导数f’(x 0)=xyx ∆∆→∆0lim。
例：设f(x)= x|x|, 则f ′( 0)= . [解析]：∵0||lim ||lim )(lim )0()0(lim0000=∆=∆∆∆=∆∆=∆-∆+→∆→∆→∆→∆x xxx x x f x f x f x x x x ∴f ′( 0)=02．导数的几何意义函数y=f （x ）在点x 0处的导数的几何意义是曲线y=f （x ）在点p （x 0，f （x 0））处的切线的斜率。
也就是说，曲线y=f （x ）在点p （x 0，f （x 0））处的切线的斜率是f’（x 0）。
相应地，切线方程为y －y 0=f /（x 0）（x －x 0）。
例：在函数x x y 83-=的图象上，其切线的倾斜角小于4π的点中，坐标为整数的点的个数是( )A ．3B ．2C ．1D ．0[解析]：切线的斜率为832/-==x y k 又切线的倾斜角小于4π，即10<<k 故18302<-<x 解得：338383<<-<<-x x 或 故没有坐标为整数的点3.导数的物理意义如果物体运动的规律是s=s （t ），那么该物体在时刻t 的瞬间速度v=s '（t ）。
如果物体运动的速度随时间的变化的规律是v=v （t ），则该物体在时刻t 的加速度a=v ′（t ）。
例。
汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车，若把这一过程中汽车的行驶路程s 看作时间t 的函数，其图像可能是（ ）答：A 。
练习：已知质点M 按规律322+=t s 做直线运动（位移单位：cm ，时间单位：s ）。
（1） 当t=2，01.0=∆t 时，求t s∆∆； （2） 当t=2，001.0=∆t 时，求ts∆∆；（3） 求质点M 在t=2时的瞬时速度。
答案：（1）8.02s cm （2）8.002s cm ；（3）8scm二、导数的运算1．基本函数的导数公式: ①0;C '=（C 为常数）②()1;nn xnx-'=A ．B ．C ．D ．③(sin )cos x x '=; ④(cos )sin x x '=-; ⑤();xxe e '= ⑥()ln xxa a a '=;⑦()1ln x x '=; ⑧()1l g log a a o x e x'=.例1：下列求导运算正确的是 ( )A ．(x+211)1x x +=' B ．(log 2x)′=2ln 1x C ．(3x)′=3xlog 3e D ． (x 2cosx)′=-2xsinx [解析]：A 错，∵(x+211)1x x-=' B 正确，∵(log 2x)′=2ln 1xC 错，∵(3x)′=3xln3D 错，∵(x 2cosx)′=2xcosx+ x 2(-sinx)例2：设f 0(x ) ＝ sinx ，f 1(x )＝f 0′(x )，f 2(x )＝f 1′(x )，…，f n ＋1(x ) ＝ f n ′(x )，n ∈N ，则f 2005(x )＝ ( )A ．sinxB ．－sinxC ．cos xD ．－cosx [解析]：f 0(x ) ＝ sinx ，f 1(x )＝f 0′(x )=cosx ，f 2(x )＝f 1′(x )= -sinx ，f 3(x )＝f 2′(x )= -cosx ， f 4(x ) ＝ f 3′(x )=sinx ，循环了 则f 2005(x )＝f 1(x )＝cosx2．导数的运算法则法则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： (.)'''v u v u ±=±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：.)('''uv v u uv +=若C 为常数,则'''''0)(Cu Cu Cu u C Cu =+=+=.即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数： .)(''Cu Cu =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：='⎪⎭⎫⎝⎛v u 2''v uv v u -（v ≠0）。
例：设f(x)、g(x)分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当x ＜0时,)()()()(x g x f x g x f '-'＞0.且g(3)=0.则不等式f(x)g(x)＜0的解集是 ( )A ． (-3,0)∪(3,+∞)B ． (-3,0)∪(0, 3)C ． (-∞,- 3)∪(3,+∞)D ． (-∞,- 3)∪(0, 3)[解析]：∵当x ＜0时,)()()()(x g x f x g x f '-'＞0 ，即0)]()([/>x g x f∴当x ＜0时，f(x)g(x)为增函数，又g(x)是偶函数且g(3)=0，∴g(-3)=0，∴f(-3)g(-3)=0 故当3-<x 时，f(x)g(x)＜0，又f(x)g(x)是奇函数， 当x>0时，f(x)g(x)为减函数，且f(3)g(3)=0 故当30<<x 时，f(x)g(x)＜0 故选D3.复合函数的导数形如y=f [x (ϕ])的函数称为复合函数。
复合函数求导步骤： 分解——>求导——>回代。
法则：y ＇|X = y ＇|U ·u ＇|X 或者[()]()*()f x f x ϕμϕ'''=. 练习：求下列各函数的导数： （1）;sin 25x xx x y ++=（2）);3)(2)(1(+++=x x x y（3）;4cos 212sin 2⎪⎭⎫⎝⎛--=x x y （4）.1111xxy ++-=解：(1)∵,sin sin 23232521x x x xx x x x y ++=++=-∴y ′.cos sin 2323)sin ()()(232252323x x x x x x x x x x-----+-+-='+'+'=（2） y=（x 2+3x+2）（x+3）=x 3+6x 2+11x+6，∴y ′=3x 2+12x+11.（3）∵y=,sin 212cos 2sin x x x =⎪⎭⎫ ⎝⎛--∴.cos 21)(sin 21sin 21x x x y ='='⎪⎭⎫ ⎝⎛='（4）xx x x x xxy -=+--++=++-=12)1)(1(111111 ， ∴.)1(2)1()1(21222x x x x y -=-'--='⎪⎭⎫ ⎝⎛-='三、导数的应用1.函数的单调性与导数（1）设函数)(x f y =在某个区间（a ，b ）可导，如果'f )(x 0>，则)(x f 在此区间上为增函数；如果'f 0)(<x ，则)(x f 在此区间上为减函数。
（2）如果在某区间内恒有'f 0)(=x ，则)(x f 为常数。
例：函数13)(23+-=x x x f 是减函数的区间为( )A ．),2(+∞B ．)2,(-∞C ．)0,(-∞D ．（0，2）[解析]：由x x x f 63)(2/-=<0，得0<x<2∴函数13)(23+-=x x x f 是减函数的区间为（0，2）2．极点与极值：曲线在极值点处切线的斜率为0，极值点处的导数为0；曲线在极大值点左侧切线的斜率为正，右侧为负；曲线在极小值点左侧切线的斜率为负，右侧为正；例：函数,93)(23-++=x ax x x f 已知3)(-=x x f 在时取得极值，则a = ( )A ．2B ．3C ．4D ．5[解析]：∵323)(2/++=ax x x f ，又3)(-=x x f 在时取得极值∴0630)3(/=-=-a f 则a =53．最值：在区间[a ，b]上连续的函数f )(x 在[a ，b]上必有最大值与最小值。
但在开区间（a ，b ）内连续函数f （x ）不一定有最大值，例如3(),(1,1)f x x x =∈-。
（1）函数的最大值和最小值是一个整体性的概念，最大值必须是整个区间上所有函数值中的最大值，最小值必须在整个区间上所有函数值中的最小值。
（2）函数的最大值、最小值是比较整个定义区间的函数值得出来的，函数的极值是比较极值点附件的函数值得出来的。
函数的极值可以有多有少，但最值只有一个，极值只能在区间内取得，最值则可以在端点取得，有极值的未必有最值，有最值的未必有极值，极值可能成为最值，最值只要不在端点处必定是极值。
例：函数13)(3+-=x x x f 在闭区间[-3，0]上的最大值、最小值分别是 . [解析]：由33)(2'-=x x f =0，得1±=x ，当1-<x 时，)(/x f >0，当11<<-x 时，)(/x f <0，当1>x 时，)(/x f >0， 故)(x f 的极小值、极大值分别为1)1(3)1(-==-f f 、， 而1)0(17)3(=-=-f f 、故函数13)(3+-=x x x f 在[-3，0]上的最大值、最小值分别是3、-17。