
1.了解導(dǎo)數(shù)的概念、掌握基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù).2.通過函數(shù)圖象,理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義.3.能夠用導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)的運算法則求簡單函數(shù)的導(dǎo)數(shù),能求簡單的復(fù)合函數(shù) (形如f(ax+b))的導(dǎo)數(shù).
1.導(dǎo)數(shù)的概念(1)函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù)記作 或 .
(2)函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)(簡稱導(dǎo)數(shù))
2.導(dǎo)數(shù)的幾何意義函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù)的幾何意義就是曲線y=f(x)在點P(x0,f(x0))處的切線的 ,相應(yīng)的切線方程為 .
y-f(x0)=f′(x0)(x-x0)
3.基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式
4.導(dǎo)數(shù)的運算法則若f′(x),g′(x)存在,則有[f(x)±g(x)]′= ;[f(x)g(x)]′= ;
[cf(x)]′= .
f′(x)±g′(x)
f′(x)g(x)+f(x)g′(x)
5.復(fù)合函數(shù)的定義及其導(dǎo)數(shù)復(fù)合函數(shù)y=f(g(x))的導(dǎo)數(shù)與函數(shù)y=f(u),u=g(x)的導(dǎo)數(shù)間的關(guān)系為yx′= ,即y對x的導(dǎo)數(shù)等于y對u的導(dǎo)數(shù)與u對x的導(dǎo)數(shù)的乘積.
1.區(qū)分在點處的切線與過點處的切線(1)在點處的切線,該點一定是切點,切線有且僅有一條.(2)過點處的切線,該點不一定是切點,切線至少有一條.
判斷下列結(jié)論是否正確(請在括號中打“√”或“×”)(1)f′(x0)是函數(shù)y=f(x)在x=x0附近的平均變化率.( )(2)與曲線只有一個公共點的直線一定是曲線的切線.( )(3)f′(x0)=[f(x0)]′.( )(4)(cs 2x) ′=-2sin 2x.( )
1.若函數(shù)f(x)=3x+sin 2x,則
因為函數(shù)f(x)=3x+sin 2x,所以f′(x)=3xln 3+2cs 2x.
又∵f(1)=e+1,∴切點為(1,e+1),切線斜率k=f′(1)=e-1,即切線方程為y-(e+1)=(e-1)(x-1),即y=(e-1)x+2.
3.已知函數(shù)f(x)=xln x+ax2+2,若f′(e)=0,則a= .
由題意得f′(x)=1+ln x+2ax,
對于A,[(3x+5)3]′=3(3x+5)2(3x+5)′=9(3x+5)2,故A正確;對于B,(x3ln x)′=(x3)′ln x+x3(ln x)′=3x2ln x+x2,故B正確;
對于D,(2x+cs x)′=(2x)′+(cs x)′=2xln 2-sin x,故D正確.
(2)已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f′(x),且滿足f(x)=x3+x2f′(1)+2x-1,則f′(2)等于A.1 B.-9 C.-6 D.4
因為f(x)=x3+x2f′(1)+2x-1,所以f′(x)=3x2+2xf′(1)+2,把x=1代入f′(x),得f′(1)=3×12+2f′(1)+2,解得f′(1)=-5,所以f′(x)=3x2-10x+2,所以f′(2)=-6.
(1)求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)要準(zhǔn)確地把函數(shù)拆分成基本初等函數(shù)的和、差、積、商,再利用運算法則求導(dǎo).(2)抽象函數(shù)求導(dǎo),恰當(dāng)賦值是關(guān)鍵,然后活用方程思想求解.(3)復(fù)合函數(shù)求導(dǎo),應(yīng)由外到內(nèi)逐層求導(dǎo),必要時要進(jìn)行換元.
f(x)=sin(2x+3),f′(x)=cs(2x+3)·(2x+3)′=2cs(2x+3),故A正確;f(x)=e-2x+1,則f′(x)=-2e-2x+1,故B錯誤;
f(x)=xln x,f′(x)=(x)′ln x+x(ln x)′=ln x+1,故D正確.
命題點1 求切線方程例2 (1)(2023·大同模擬)已知函數(shù)f(x)=2e2ln x+x2,則曲線y=f(x)在點(e,f(e))處的切線方程為A.4ex-y+e2=0 B.4ex-y-e2=0C.4ex+y+e2=0 D.4ex+y-e2=0
所以f(e)=2e2ln e+e2=3e2,f′(e)=4e,所以曲線y=f(x)在點(e,f(e))處的切線方程為y-3e2=4e(x-e),即4ex-y-e2=0.
(2)過坐標(biāo)原點作曲線y=ln x的切線,則切點的縱坐標(biāo)為
設(shè)切點為P(x0,ln x0)(x0>0),切線為l,
所以切點為P(e,1),縱坐標(biāo)為1.
命題點2 求參數(shù)的值(范圍)例3 (1)若直線y1=ax+a與曲線y2=ln x+2相切,則a等于A.4 B.3 C.2 D.1
(2)(2022·新高考全國Ⅰ)若曲線y=(x+a)ex有兩條過坐標(biāo)原點的切線,則a的取值范圍是 .
(-∞,-4)∪(0,+∞)
因為y=(x+a)ex,所以y′=(x+a+1)ex.
設(shè)切點為A(x0,(x0+a) ),O為坐標(biāo)原點,
因為曲線y=(x+a)ex有兩條過坐標(biāo)原點的切線,
所以Δ=a2+4a>0,解得a0,所以a的取值范圍是(-∞,-4)∪(0,+∞).
(1)處理與切線有關(guān)的問題,關(guān)鍵是根據(jù)曲線、切線、切點的三個關(guān)系列出參數(shù)的方程:①切點處的導(dǎo)數(shù)是切線的斜率;②切點在切線上;③切點在曲線上.(2)注意區(qū)分“在點P處的切線”與“過點P的切線”.
跟蹤訓(xùn)練2 (1)(2023·張家口模擬)已知函數(shù)f(x)= -2x+ln x,則函數(shù)f(x)在點(1,f(1))處的切線方程為A.2x+y-2=0 B.2x-y-1=0C.2x+y-1=0 D.2x-y+1=0
所以f′(1)=-2,又f(1)=-1,故函數(shù)f(x)在點(1,f(1))處的切線方程為y-(-1)=-2(x-1),化簡得2x+y-1=0.
例4 (1)若存在過點(0,-2)的直線與曲線y=x3和曲線y=x2-x+a都相切,則實數(shù)a的值是 .
設(shè)切線為l,l與曲線y=x3和曲線y=x2-x+a的切點分別為P(m,m3),Q(n,n2-n+a),令f(x)=x3,則f′(x)=3x2,f′(m)=3m2,則切線l的方程為y-m3=3m2(x-m),又點(0,-2)在切線l上,則-2-m3=3m2(0-m),解得m=1,則切線l的方程為y=3x-2.
令h(x)=x2-x+a,則h′(x)=2x-1,h′(n)=2n-1,則有2n-1=3,即n=2,則切點Q(2,2+a),令H(0,-2),
(2)(2022·??谀M)已知存在a>0,使得兩曲線f(x)=aln x與g(x)=x2-3x-b存在相同的切線,且切線的斜率為1,則b的最大值為 .
令g′(x)=2x-3=1,得x=2,∴切點為(2,-2-b).代入切線方程y-aln a=x-a,可得-2-b-aln a=2-a,則b=a-aln a-4,令h(x)=x-xln x-4,x>0,則h′(x)=1-ln x-1=-ln x,當(dāng)01時,h′(x)0,由f(x)=-2x2+m,可得f′(x)=-4x,則切線的斜率為k=f′(a)=-4a,
因為兩函數(shù)的圖象有公共點,且在公共點處切線相同,
又由g(1)=-1,即公共點的坐標(biāo)為(1,-1),將點(1,-1)代入f(x)=-2x2+m,可得m=1.
(2)(2022·邢臺市四校聯(lián)考)若直線l與函數(shù)f(x)=ex,g(x)=ln x的圖象分別相切于點A(x1,f(x1)),B(x2,g(x2)),則x1x2-x1+x2等于A.-2 B.-1C.1 D.2
由f(x)=ex,g(x)=ln x,
曲線y=f(x)在點A處的切線方程為y= x+ (1-x1),
所以 (1-x1)=-1+ln x2,
1.(2023·廣州模擬)曲線y=x3+1在點(-1,a)處的切線方程為A.y=3x+3 B.y=3x+1C.y=-3x-1 D.y=-3x-3
因為f′(x)=3x2,所以f′(-1)=3,又當(dāng)x=-1時,a=(-1)3+1=0,所以y=x3+1在點(-1,a)處的切線方程為y=3(x+1),即y=3x+3.
2.記函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f′(x).若f(x)=exsin 2x,則f′(0)等于A.2 B.1 C.0 D.-1
因為f(x)=exsin 2x,則f′(x)=ex(sin 2x+2cs 2x),所以f′(0)=e0(sin 0+2cs 0)=2.
3.(2022·廣西三市聯(lián)考)設(shè)函數(shù)f(x)在R上存在導(dǎo)函數(shù)f′(x),f(x)的圖象在點M(1,f(1))處的切線方程為y= +2,那么f(1)+f′(1)等于A.1 B.2 C.3 D.4
4.已知函數(shù)f(x)=xln x,若直線l過點(0,-e),且與曲線y=f(x)相切,則直線l的斜率為A.-2 B.2 C.-e D.e
設(shè)切點坐標(biāo)為(t,tln t),∵f(x)=xln x,∴f′(x)=ln x+1,直線l的斜率為f′(t)=ln t+1,∴直線l的方程為y-tln t=(ln t+1)(x-t),將點(0,-e)的坐標(biāo)代入直線l的方程得-e-tln t=-t(ln t+1),解得t=e,∴直線l的斜率為f′(e)=2.
因為直線y=2x-1的斜率等于2,
6.(多選)定義方程f(x)=f′(x)的實數(shù)根x0叫做函數(shù)f(x)的“新不動點”,則下列函數(shù)中只有一個“新不動點”的是A.g(x)=x·2xB.g(x)=-ex-2xC.g(x)=ln xD.g(x)=sin x+2cs x
對于A,g′(x)=2x+x·2x·ln 2,由x·2x=2x+x·2x·ln 2,
∴g(x)只有一個“新不動點”,故A正確;對于B,g′(x)=-ex-2,由-ex-2=-ex-2x,得x=1,∴g(x)只有一個“新不動點”,故B正確;
∴g(x)只有一個“新不動點”,故C正確;對于D,g′(x)=cs x-2sin x,由sin x+2cs x=cs x-2sin x,得3sin x=-cs x,
∴g(x)有無數(shù)個“新不動點”,故D錯誤.
7.寫出一個同時具有性質(zhì):①f(x1x2)=f(x1)+f(x2),②當(dāng)x∈(0,+∞)時,f′(x)>0的函數(shù)f(x)= .
ln x(答案不唯一)
若函數(shù)f(x)=ln x,則f(x1x2)=ln(x1x2)=ln x1+ln x2=f(x1)+f(x2),滿足①;
8.(2023·龍巖質(zhì)檢)函數(shù)f(x)=x3+ln x在點(1,f(1))處的切線l與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形面積為 .
所以f(1)=1,f′(1)=3+1=4,所以函數(shù)f(x)在點(1,f(1))處的切線l:y-1=4(x-1),即y=4x-3.
9.已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f′(x),且滿足f(x)=2xf′(e)+ln x.(1)求f′(e)及f(e)的值;
∵f(x)=2xf′(e)+ln x,
(2)求f(x)在點(e2,f(e2))處的切線方程.
即(2e-1)x+e2y-e2=0.
10.(2022·全國甲卷)已知函數(shù)f(x)=x3-x,g(x)=x2+a,曲線y=f(x)在點(x1,f(x1))處的切線也是曲線y=g(x)的切線.(1)若x1=-1,求a;
當(dāng)x1=-1時,f(-1)=0,所以切點坐標(biāo)為(-1,0).由f(x)=x3-x,得f′(x)=3x2-1,所以切線斜率k=f′(-1)=2,所以切線方程為y=2(x+1),即y=2x+2.將y=2x+2代入y=x2+a,得x2-2x+a-2=0.
由切線與曲線y=g(x)也相切,得Δ=(-2)2-4(a-2)=0,解得a=3.
(2)求a的取值范圍.
令h(x)=9x4-8x3-6x2+1.
則h′(x)=36x3-24x2-12x=12x(3x+1)(x-1).
當(dāng)x變化時,h′(x),h(x)的變化如表所示,
當(dāng)x=1時,h(x)取得極小值h(1)=-4,易知當(dāng)x→-∞時,h(x)→+∞,當(dāng)x→+∞時,h(x)→+∞,所以函數(shù)h(x)的值域為[-4,+∞),所以由4a∈[-4,+∞),得a∈[-1,+∞),故實數(shù)a的取值范圍為[-1,+∞).
11.若過點P(a,0)與曲線y=xex相切的直線有且僅有兩條,則實數(shù)a的取值范圍是A.a≥0 B.a2或a0或a0,解得a>0或a
這是一份2024屆高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)(新教材人教A版強(qiáng)基版)第三章一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用必刷小題5導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用課件,共38頁。PPT課件主要包含了x-y-2=0,-ln3等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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廣東專用2024版高考數(shù)學(xué)大一輪總復(fù)習(xí)第三章一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用3.1導(dǎo)數(shù)的概念意義及運算課件
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