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(完整版)变化率与导数、导数的运算

让青春之光闪耀在为梦想奋斗的道路上。

1第十节变化率与导数、导数的运算1.导数的概念(1)函数y =f (x )在x =x 0处的导数: 函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率 lim Δx →0ΔyΔx =lim Δx →0 f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx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 →0 ΔyΔx =lim Δx →0 f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx.(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 (x )Δx为f (x )的导函数.2.基本初等函数的导数公式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 )](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.[小题体验]1.已知f (x )=13-8x +2x 2,f ′(x 0)=4,则x 0=________. 2.曲线y =x 3-x +3在点(1,3)处的切线方程为________.1.利用公式求导时要特别注意不要将幂函数的求导公式(x α)′=αx α-1与指数函数的求导公式(a x )′=a x ln a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.[小题纠偏]1.函数y =ln xex 的导函数为________________.2.已知直线y =-x +1是函数f (x )=-1a·e x 图象的切线,则实数a =________.考点一 导数的运算(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]求下列函数的导数. (1)y =x 2sin x ; (2)y =ln x +1x ;(3)y =cos x ex ;(4)(易错题)y =x sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2; (5)y =ln(2x -5).[谨记通法] 求函数导数的3种原则[提醒] 复合函数求导时,先确定复合关系, 由外向内逐层求导,必要时可换元.如“题组练透”第(4)题易错.考点二 导数的几何意义(题点多变型考点——多角探明) [锁定考向]导数的几何意义是每年高考的必考内容,考查题型既有选择题、填空题,也常出现在解答题的第(1)问中,难度偏小,属中低档题.常见的命题角度有:让青春之光闪耀在为梦想奋斗的道路上。

3(1)求切线方程; (2)求切点坐标;(3)求参数的值(范围).[题点全练]角度一:求切线方程1.(2017·广州五校联考)曲线y =e 12x 在点(4,e 2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )A.92e 2 B .4e 2 C .2e 2D .e 2角度二:求切点坐标2.(2016·郑州质检)曲线f (x )=x 3-x +3在点P 处的切线平行于直线y =2x -1,则P 点的坐标为( ) A .(1,3)B .(-1,3)C .(1,3)和(-1,3)D .(1,-3)角度三:求参数的值(范围)3.若直线y =ax 是曲线y =2ln x +1的一条切线,则实数a =( ) A .e-12B .2e-12C .e 12D .2e 12[通法在握]与切线有关问题的处理策略(1)已知切点A (x 0,y 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)求过某点M (x 1,y 1)的切线方程时,需设出切点A (x 0,f (x 0)),则切线方程为y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0),再把点M (x 1,y 1)代入切线方程,求x 0.[演练冲关]1.(2017·郑州质量预测)函数f (x )=e x cos x 的图象在点(0,f (0))处的切线方程是( ) A .x +y +1=0 B .x +y -1=0 C .x -y +1=0D .x -y -1=02.曲线y =a ln x (a >0)在x =1处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为4,则a =________.一抓基础,多练小题做到眼疾手快 1.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)2.曲线f (x )=2x -e x 与y 轴的交点为P ,则曲线在点P 处的切线方程为( ) A .x -y +1=0 B .x +y +1=0C .x -y -1=0D .x +y -1=03.f (x )=x (2 016+ln x ),若f ′(x 0)=2 017,则x 0等于( ) A .e 2 B .1 C .ln 2D .e5.(2016·湖南衡阳八中一模)已知函数f (x )=a x ln x ,x ∈(0,+∞),其中a >0且a ≠1,f ′(x )为f (x )的导函数,若f ′(1)=3,则a 的值为________.二保高考,全练题型做到高考达标1.曲线y =e x -ln x 在点(1,e)处的切线方程为( ) A .(1-e)x -y +1=0 B .(1-e)x -y -1=0 C .(e -1)x -y +1=0D .(e -1)x -y -1=03.已知f (x )=ax 4+b cos x +7x -2.若f ′(2 017)=6,则f ′(-2 017)为( ) A .-6 B .-8 C .6D .84.(2017·衡水调研)曲线y =1-2x +2在点(-1,-1)处的切线方程为( )A .y =2x +1B .y =2x -1C .y =-2x -3D .y =-2x -25.已知f (x )=ln x ,g (x )=12x 2+mx +72(m <0),直线l 与函数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 .-1B .-3C .-4D .-26.(2017·武汉调研)曲线f (x )=x ln x 在点M (1,f (1))处的切线方程为________.7.曲线f (x )=e x 在x =0处的切线与曲线g (x )=ax 2-a (a ≠0)相切,则a =________,切点坐标为________. 8.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)=________.9.求下列函数的导数. (1)y =x ·t a n x ;(2)y =(x +1)(x +2)(x +3); (3)y =ln (2x +1)x .10.已知函数f (x )=x 3-4x 2+5x -4. (1)求曲线f (x )在点(2,f (2))处的切线方程; (2)求经过点A (2,-2)的曲线f (x )的切线方程.让青春之光闪耀在为梦想奋斗的道路上。

5三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知曲线f (x )=x 3+ax +14在x =0处的切线与曲线g (x )=-ln x 相切,则a 的值为________.2.已知函数f (x )=13x 3-2x 2+3x (x ∈R)的图象为曲线C .(1)求过曲线C 上任意一点切线斜率的取值范围;(2)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.第十一节导数的应用1.函数的单调性在(a ,b )内可导函数f (x ),f ′(x )在(a ,b )任意子区间内都不恒等于0.f ′(x )≥0⇔f (x )在(a ,b )上为增函数.f ′(x )≤0⇔f (x )在(a ,b )上为减函数.2.函数的极值 (1)函数的极小值:函数y =f (x )在点x =a 的函数值f (a )比它在点x =a 附近其他点的函数值都小,f ′(a )=0;而且在点x =a 附近的左侧f ′(x )<0,右侧f ′(x )>0,则点a 叫做函数y =f (x )的极小值点,f (a )叫做函数y =f (x )的极小值.(2)函数的极大值:函数y =f (x )在点x =b 的函数值f (b )比它在点x =b 附近的其他点的函数值都大,f ′(b )=0;而且在点x =b 附近的左侧f ′(x )>0,右侧f ′(x )<0,则点b 叫做函数y =f (x )的极大值点,f (b )叫做函数y =f (x )的极大值.极小值点、极大值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值. 3.函数的最值(1)在闭区间[a ,b ]上连续的函数f (x )在[a ,b ]上必有最大值与最小值.(2)若函数f (x )在[a ,b ]上单调递增,则f (a )为函数的最小值,f (b )为函数的最大值;若函数f (x )在[a ,b ]上单调递减,则f (a )为函数的最大值,f (b )为函数的最小值.[小题体验]1.(教材习题改编)函数f (x )=e x -x 的减区间为________.2.(教材习题改编)函数f (x )=13x 3-4x +4的极大值为________.3.已知f (x )=x 3-ax 在[1,+∞)上是增函数,则a 的最大值是________.1.求函数单调区间与函数极值时没有列表的习惯,会造成问题不能直观且有条理的解决. 2.求函数最值时,易误认为极值点就是最值点,不通过比较就下结论.3.注意两种表述“函数f (x )在(a ,b )上为减函数”与“函数f (x )的减区间为(a ,b )”的区别.[小题纠偏]1.函数f (x )=cos x -x 在(0,π)上的单调性是( ) A .先增后减 B .先减后增 C .增函数D .减函数2.函数y =2x 3-2x 2在区间[-1,2]上的最大值是________.第一课时 导数与函数的单调性考点一 判断或证明函数的单调性(重点保分型考点——师生共研)[典例引领](2016·山东高考节选)已知f (x )=a (x -ln x )+2x -1x 2(a >0),讨论f (x )的单调性.[由题悟法]导数法判断或证明函数f (x )在(a ,b )内的单调性的3步骤(1)一求.求f ′(x );让青春之光闪耀在为梦想奋斗的道路上。

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