导数与导函数的概念【基础知识点】1.函数从到的平均变化率为①____________,若,21x x x =-△,则平均变化率可表示为.21()()y f x f x =-△2.一般的,定义在区间(,)上的函数,,当无限趋近于0时,a b )(x f )(b a x o ,∈x ∆无限趋近于一个固定的常数A ,则称在处可导,xx f x x f x y o o ∆-∆+=∆∆)()()(x f o x x =并称A 为在处的导数,记作或)(x f o x x =)('o x f ox x x f =|)('3.几何意义:在处的导数就是在处的切线斜率。
)(x f 0x x =)(x f 0x x =4.导函数的概念:的对于区间(,)上任意点处都可导,则在各点的导数)(x f a b )(x f 也随x 的变化而变化,因而也是自变量x 的函数,该函数被称为的导函数,记作)(x f 。
)('x f 【典例解析】【典例1】函数满足,则当x 无限趋近于0时,)(x f 2)1('=f (1)=-+xf x f 2)1()1((2)=-+xf x f )1()21(变式:设f(x)在x=x 0处可导,(3)无限趋近于1,则=___________xx f x x f ∆-∆+)()4(00)(0x f '(4)无限趋近于1,则=__________xx f x x f ∆-∆-)()4(00)(0x f '(5)当△x 无限趋近于0,所对应的常数与的xx x f x x f ∆∆--∆+)2()2(00)(0x f ' 关系。
总结:导数等于纵坐标的增量与横坐标的增量之比的极限值。
【基础知识点】1.基本初等函数的求导公式:⑴ (k,b为常数) ⑵(C为常数)()kx b k'+=0)(='C⑶⑷()1x'=2()2x x'=⑸⑹32()3x x'=211()x x'=-⑺'=⑻(为常数)1()x xααα-'=α⑼()ln (01)x xa a a a a'=>≠,⑽a a11(log x)log e (01)x xlnaa a'==>≠,且⑾⑿xx e)(e='x1)(lnx='⒀⒁cosx)(sinx='sinx)(cosx-='2.曲线在某点处的切线和曲线过某点的切线.曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程是y-f(x0)=(x-x0);)('oxf3.求过某点的切线方程,需先设出切点坐标,再依据已知点在切线上求解.4.函数的差、积、商的求导法则:(1)[]()()''()'()f xg x f x g x±=±(2)[]()'()'cf x cf x=(3)[]()()''()()()'()f xg x f x g x f x g x=+(4)'2()'()()()'()(()0)()()f x f xg x f x g xg xg x g x⎛⎫-=≠⎪⎝⎭【典例解析】【典例1】求下列函数的导数(1)(2)y=41yx=(3)(4)4logy x=sin()2y xπ=-(5) (6)3cos()2y x π=+x x x y =题型一:点在曲线上【典例2】已知曲线上一点,则过点的切线方程为.331x y =)38,2(P P 解析:过点P 的切线的斜率为,那么切线方程为 ,即()'24k f ==()8423y x -=- .123160x y --=变式:(南通市2013届高三第一次调研测试数学试卷)曲线在点(1,f (1))处的切线方程为________.2(1)1()e (0)e 2x f f x f x x '=-+题型二:点不在曲线上【典例3】过点作抛物线的切线,则其中一条切线为)0,1(-12++=x x y 解析:设切点为,切线的斜率为,则切线方程为:()00,x y ()'0021fx x =+ ,因为点在切线上,故 ,解得()()'000y y f x x x -=-)0,1(-()()'0001y f x x -=-- ,或 ,切点为 或 ,故切线方程为 或00x =02x =-()0,1()2,3-20x y -+=330x y ++=变式:1.(江苏省淮安市2013届高三上学期第一次调研测试数学试题)过点.与函()1,0-数(是自然对数的底数)图像相切的直线方程是__________.()xf x e =e 2.(2011年高考(江苏卷))在平面直角坐标系中,已知点P 是函数xOy 的图象上的动点,该图象在P 处的切线交y 轴于点M ,过点P 作的)0()(>=x e x f x l l 垂线交y 轴于点N ,设线段MN 的中点的纵坐标为t ,则t 的最大值是__题型三:已知切线斜率求切线方程【典例4】求垂直于直线且与曲线相切的直线方程。
0162=+-y x 5323-+=x x y 解析:设切点为 ,切线的斜率为,解得,切点()00,x y ()'2000363fx x x =+=-01x =-为 ,切线方程为()1,3--360x y ++=题型四:已知切线求参数【典例5】已知直线是的切线,则的值为kx y =x y ln =k解析:设切点为,切线的斜率为,切线方程为()00,x y ()'001fx k x == ,即 ,由已知条件得 ,切点为 ,()0001y y x x x -=-01y kx y =+-010y -=(),1e .1k e=变式:若直线是曲线的切线, 则实数的值为 .x y =px x x y +-=233p 解析:设切点为 ,切线的斜率为,切线方程为()00,x y ()'2000361fx x x p =-+= ,即,,解得00y y x x -=-3200003y x x x px x =+-+-32000030x x px x -+-= ; , .00,1x p ==032x =134p =拓展:点是曲线上任意一点,求点到直线的最小距离。
P xe y =P x y =题型五:求函数的解析式【典例6】已知的导数,且,求不等式)(x f 2)1(23)(2-++-='a x a x x f a f 2)0(=的解析式.()f x 变式:1.是一次函数, '()f x 2'()(21)()1x f x x f x --=2.若对任意的有且,则此函数的解析式是 .x 34)(x x f ='1)1(-=f 3.曲线C :f(x)= ax 3+bx 2+cx+d 关于原点成中心对称,y 极小=f(1)=. 32-(1)求f(x)的解析式;(2)在曲线C 上是否存在点P ,使过P 点的切线与曲线C 除P 点以外不再有其它公共点?证明你的结论.si 练习:1.(2005江苏,理14)曲线在点(1,3)处的切线方程是 .31y x x =++【答案】4x-y-1=0.2.(2014·江西)若曲线y =e -x 上点P 处的切线平行于直线2x +y +1=0,则点P 的坐标是________.答案 (-ln 2,2)解析 设P (x 0,y 0),∵y =e -x =,∴y ′=-e -x ,∴点P 处的切线斜1e x 率为k =-e -x 0=-2,∴-x 0=ln 2,∴x 0=-ln 2,∴y 0=e ln 2=2,∴点P 的坐标为(-ln 2,2).3.若曲线f (x )=x sin x +1在x =处的切线与直线ax +2y +1=0互相垂直,则实数π2a =________.4.(2008江苏,理8)设直线是曲线的一条切线,则实数的b x y +=21)0(ln >=x x y b 值是___________.【答案】ln2-1.【解析】 ,令得,故切点(2,ln2),代入直线方程,得,所以'1y x=112x =2x =b =ln2-1.5.(2009江苏,理9)在平面直角坐标系xOy 中,点P 在曲线C:y =x 3-10x+3上,且在第二象限内,已知曲线C 在点P 处的切线的斜率为2,则点P 的坐标为___________________.【答案】(-2,15).【解析】∵y′=3x 2-10,设切点P(x 0,y 0)(x 0<0),则点P 处切线斜率k =3x 02-10=α,∴x 0=-2(x 0<0).∴ P(-2,15).6.(南通市2013届高三第一次调研测试数学试卷)曲线在点2(1)1()e (0)e 2x f f x f x x '=-+(1,f (1))处的切线方程为________.7.(江苏省淮安市2013届高三上学期第一次调研测试数学试题)过点.与函数()1,0-(是自然对数的底数)图像相切的直线方程是__________.()x f x e =e8.(拓展2011年高考(江苏卷))在平面直角坐标系中,已知点P 是函数xOy 的图象上的动点,该图象在P 处的切线交y 轴于点M ,过点P 作的垂线)0()(>=x e x f x l l 交y 轴于点N ,设线段MN 的中点的纵坐标为t ,则t 的最大值是__________.9.曲线y=与曲线y=在交点处的切线的夹角为__________。
x1x 10.设点P 是曲线y=x3-3x+2上的任意一点,P 点处切线倾斜角为α,则角α的取值范围是______________),32[)2,0[πππ[解析]∵y ’=3x2-3≥-3, ∴tan α≥-3又∵ 0≤α≤∏∴0≤α<παππ<≤322或。