导数的概念、导数公式与应用

导数的概念、导数公式与应用
导数的概念、导数公式与应用

导数的概念及运算

知识点一:函数的平均变化率

(1)概念:函数中,如果自变量在处有增量,那么函数值y也相应的有增量△y=f(x0+△x)-f(x0),其比值叫做函数从到+△x的平均变化率,即。

若,,则平均变化率可表示为,称为函数从到的平均变化率。

注意:

①事物的变化率是相关的两个量的“增量的比值”。如气球的平均膨胀率是半径的增量与体积增量的比值;

②函数的平均变化率表现函数的变化趋势,当取值越小,越能准确体现函数的变化情况。

③是自变量在处的改变量,;而是函数值的改变量,可以是0。函数的平均变化率是0,并不一定说明函数

没有变化,应取更小考虑。

(2)平均变化率的几何意义

函数的平均变化率的几何意义是表示连接函数图像上两点割线的斜率。

如图所示,函数的平均变化率的几何意义是:直线AB的斜率。

事实上,。

作用:根据平均变化率的几何意义,可求解有关曲线割线的斜率。

知识点二:导数的概念:

1.导数的定义:

对函数,在点处给自变量x以增量,函数y相应有增量。若极限

存在,则此极限称为在点处的导数,记作或,此时也称在点处可导。

即:(或)

注意:

①增量可以是正数,也可以是负数;

②导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率。

2.导函数:

如果函数在开区间内的每点处都有导数,此时对于每一个,都对应着一个确定的导数,从而构成了一个新的函数, 称这个函数为函数在开区间内的导函数,简称导数。

注意:函数的导数与在点处的导数不是同一概念,是常数,是函数在处的函数值,反映函数在

附近的变化情况。

3.导数几何意义:

(1)曲线的切线

曲线上一点P(x0,y0)及其附近一点Q(x0+△x,y0+△y),经过点P、Q作曲线的割线PQ,其倾斜角为当点Q(x0+△x,y0+△y)沿曲线无限接近于点P(x0,y0),即△x→0时,割线PQ的极限位置直线PT叫做曲线在点P处的切线。

若切线的倾斜角为,则当△x→0时,割线PQ斜率的极限,就是切线的斜率。

即:。

(2)导数的几何意义:

函数在点x0的导数是曲线上点()处的切线的斜率。

注意:

①若曲线在点处的导数不存在,但有切线,则切线与轴垂直。

②,切线与轴正向夹角为锐角;,切线与轴正向夹角为钝角;,切线与轴平行。

(3)曲线的切线方程

如果在点可导,则曲线在点()处的切线方程为:

4.瞬时速度:

物体运动的速度等于位移与时间的比,而非匀速直线运动中这个比值是变化的,如何了解非匀速直线运动中每一时刻的运动快慢程度,我们采用瞬时速度这一概念。

如果物体的运动规律满足s=s(t)(位移公式),那么物体在时刻t的瞬时速度v,就是物体t到t+△t这段时间内,当△t→0时平均速度的极限,即。

如果把函数看作是物体的位移公式),导数表示运动物体在时刻的瞬时速度。

规律方法指导

1.如何求函数的平均变化率

求函数的平均变化率通常用“两步”法:

①作差:求出和

②作商:对所求得的差作商,即。

注意:

(1),式子中、的值可正、可负,但的值不能为零,的值可以为零。若函数为常数函数时,。

(2)在式子中,与是相对应的“增量”,即在时,。

(3)在式子中,当取定值,取不同的数值时,函数的平均变化率不同;当取定值,取不同的数值时,函数的平均变化率也不一样。

2.如何求函数在一点处的导数

(1)利用导数定义求函数在一点处的导数,通常用“三步法”。

①计算函数的增量:;

②求平均变化率:;

③取极限得导数:。

(2)利用基本初等函数的导数公式求初等函数的导数。

3.导数的几何意义

①设函数在点的导数是,则表示曲线在点()处的切线的斜率。

②设是位移关于时间的函数,则表示物体在时刻的瞬时速度;

③设是速度关于时间的函数,则表示物体在时刻的加速度;

4.利用导数的几何意义求曲线的切线方程的步骤

①求出在处的导数;

②利用直线方程的点斜式得切线方程为。

类型一:求函数的平均变化率

1、求在到之间的平均变化率,并求,时平均变化率的值.

思路点拨:求函数的平均变化率,要紧扣定义式进行操作.

举一反三:

【变式1】求函数y=5x2+6在区间[2,2+]内的平均变化率。

【变式2】已知函数,分别计算在下列区间上的平均变化率:

(1)[1,3];

(2)[1,2];

(3)[1,1.1];

(4)[1,1.001].

【变式3】自由落体运动的运动方程为,计算t从3s到3.1s,3.01s,3.001s各段内的平均速度(位移s的单位为m)。【变式4】过曲线上两点和作曲线的割线,求出当时割线的斜率.

类型二:利用定义求导数

2、用导数的定义,求函数在x=1处的导数。

举一反三:

【变式1】已知函数

(1)求函数在x=4处的导数.

(2)求曲线上一点处的切线方程。

【变式2】利用导数的定义求下列函数的导数:

(1);

(2);

(3);

(4)。

3、求曲线y=x3+2x在x=1处的切线方程.

思路点拨:从函数在一点处的导数定义可求得函数y=x3+2x在x=1处的导数值,再由导数的几何意义,得所求切线的斜率,将x=1代入函数可得切点坐标,从而建立切线方程.

举一反三:

【变式】在曲线y=x2上过哪一点的切线:

(1)平行于直线y=4x―5;

(2)垂直于直线2x―6y+5=0;

(3)与x轴成135°的倾斜角。

知识点三:常见基本函数的导数公式

(1)(C为常数),

(2)(n为有理数),

(3),

(4),

(5),

(6),

(7),

(8),

知识点四:函数四则运算求导法则

设,均可导

(1)和差的导数:

(2)积的导数:

(3)商的导数:()

知识点五:复合函数的求导法则

或即复合函数对自变量的导数,等于已知函数对中间变量的导数,乘以中间变量对自变量的导数。

注意:选择中间变量是复合函数求导的关键。求导时需要记住中间变量,逐层求导,不遗漏。求导后,要把中间变量转换成自变量的函数。

规律方法指导

1.求复合函数的导数的一般步骤

①适当选定中间变量,正确分解复合关系;

②分步求导(弄清每一步求导是哪个变量对哪个变量求导);

③把中间变量代回原自变量(一般是x)的函数。

整个过程可简记为分解——求导——回代,熟练以后,可以省略中间过程。若遇多重复合,可以相应地多次用中间变量。

类型一:利用公式及运算法则求导数

1、求下列函数的导数:

(1);(2)(3);(4)y=2x3―3x2+5x+4

举一反三:

【变式】求下列函数的导数:

(1);(2)(3)y=6x3―4x2+9x―6

2、求下列各函数的导函数

(1);(2)y=x2sinx; (3)y=;(4)y=

举一反三:

【变式1】函数在处的导数等于( )

A.1 B.2 C.3 D.4

【变式2】下列函数的导数

(1);(2)

【变式3】求下列函数的导数.

(1);(2);(3).

类型四:复合函数的求导

3、求下列函数导数.

(1);(2);(3);(4).

举一反三:

【变式1】求下列函数的导数:

(1);(2)(3)y=ln(x+);(4)

类型五:求曲线的切线方程

4、求曲线y=x3+2x在x=1处的切线方程.

举一反三:

【变式1】求曲线在点处的切线的斜率,并写出切线方程.

【变式2】已知,是曲线上的两点,则与直线平行的曲线的切线方程是________.

【变式3】已知曲线.

(1)求曲线上横坐标为1的点处的切线的方程;

(2)第(1)小题中的切线与曲线是否还有其他的公共点?

【变式4】如果曲线的某一切线与直线平行,求切点坐标与切线方程

5、已知直线为曲线在点(1,0)处的切线,为该曲线的另一条切线,且.

(1)求直线的方程;

(2)求由直线、和轴所围成的三角形的面积.

举一反三:

【变式1】曲线在点(1,1)处的切线与轴、直线所围成的三角形的面积为________. 【变式2】曲线在(0,1)处的切线与的距离为,求的方程.

导数的概念及运算

导数的概念及运算 一、选择题 1.设曲线y=e ax-ln(x+1)在x=0处的切线方程为2x-y+1=0,则a=( ) A.0 B.1 C.2 D.3 解析∵y=e ax-ln(x+1),∴y′=a e ax- 1 x+1 ,∴当x=0时,y′=a-1.∵ 曲线y=e ax-ln(x+1)在x=0处的切线方程为2x-y+1=0,∴a-1=2,即a=3.故选D. 答案 D 2.若f(x)=2xf′(1)+x2,则f′(0)等于( ) A.2 B.0 C.-2 D.-4 解析∵f′(x)=2f′(1)+2x,∴令x=1,得f′(1)=-2, ∴f′(0)=2f′(1)=-4. 答案 D 3.(2017·西安质测)曲线f(x)=x3-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) 解析f′(x)=3x2-1,令f′(x)=2,则3x2-1=2,解得x=1或x=-1,∴P(1,3)或(-1,3),经检验,点(1,3),(-1,3)均不在直线y=2x-1上,故选C. 答案 C 4.(2017·石家庄调研)已知曲线y=ln x的切线过原点,则此切线的斜率为( ) A.e B.-e C.1 e D.- 1 e 解析y=ln x的定义域为(0,+∞),且y′=1 x ,设切点为(x0,ln x0),则 y′|x=x 0= 1 x ,切线方程为y-ln x0= 1 x (x-x0),因为切线过点(0,0),所

以-ln x 0=-1,解得x 0=e ,故此切线的斜率为1 e . 答案 C 5.(2016·郑州质检)已知y =f (x )是可导函数,如图,直线y =kx +2是曲线y =f (x )在x =3处的切线,令g (x )=xf (x ),g ′(x )是g (x )的导函数,则 g ′(3)=( ) A.-1 B.0 C.2 D.4 解析 由题图可知曲线y =f (x )在x =3处切线的斜率等于-1 3,∴f ′(3)=- 1 3 ,∵g (x )=xf (x ),∴g ′(x )=f (x )+xf ′(x ),∴g ′(3)=f (3)+3f ′(3),又由题图可知f (3)=1,所以g ′(3)=1+3×? ???? -13=0. 答案 B 二、填空题 6.(2015·天津卷)已知函数f (x )=ax ln x ,x ∈(0,+∞),其中a 为实数, f ′(x )为f (x )的导函数,若f ′(1)=3,则a 的值为________. 解析 f ′(x )=a ? ? ???ln x +x ·1x =a (1+ln x ),由于f ′(1)=a (1+ln 1)=a , 又f ′(1)=3,所以a =3. 答案 3 7.(2016·全国Ⅲ卷)已知f (x )为偶函数,当x <0时,f (x )=ln(-x )+3x ,则曲线y =f (x )在点(1,-3)处的切线方程是________. 解析 设x >0,则-x <0,f (-x )=ln x -3x ,又f (x )为偶函数,f (x )=ln x -3x , f ′(x )=1 x -3,f ′(1)=-2,切线方程为y =-2x -1. 答案 2x +y +1=0

导数定义及公式(教学备用)

导数: 1.若f(x)=c,则f‘(x)= 2. 若f(x)=x n(n∈Q?),则f‘(x)= 3. 若f(x)=sin x,则f‘(x)= 4.若f(x)=cos x,则f‘(x)= 5. 若f(x)= a x,则f‘(x)= 6. 若f(x)= e x,则f‘(x)= 7. 若f(x)= log a x,则f‘(x)= 8. 若f(x)= ln x,则f‘(x)= 9.【f(x)±g(x)】′= 10.【f(x).g(x)】′= 11.【f(x) g(x) 】′= 12.【cf(x)】′= 13. y=f(u),u=g(x),则y=f(g(x)); y x′= sin2x= (e?x)′=

##导数:一般地,函数y=f (x )在x=x 0处的瞬时变化率是 Δy Δx ?x→0lim = f (x 0+?x )?f(x 0)?x ?x→0lim ,称函数y=f (x )在x=x 0处的导数,记作: f ‘(x )或y ‘|x =x 0。即 f ‘(x 0)= Δy Δx ?x→0lim = f (x 0+?x )?f(x 0)?x ?x→0lim 。 ##函数y=f (x )在点x 0处的导数的几何意义,就是曲线y=f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线斜率,也就是说曲线y=f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线斜率是f ‘(x 0)。相应地,过p 点的切线方程为: y-f (x 0)=f ‘(x 0)(x-x 0) ##导函数:如果函数y=f (x )在开区间(a ,b )内每一点都可导,就说函数f (x )在开区间(a ,b )内可导。若函数f (x )在开区间(a ,b )内可导,则f (x )在(a ,b )内每一点的导数构成一个新函数,把这一新函数叫做f (x )在开区间(a ,b )内的导函数(简称导数)记作f ‘(x )或y ‘或y ‘x 。 即f ‘(x )=y ‘=Δy Δx ?x→0lim = f (x+?x )?f(x)?x ?x→0lim

导数及其应用概念及公式总结

导数与微积分重要概念及公式总结 1.平均变化率:=??x y 1212) ()(x x x f x f -- 称为函数f (x )从x 1到x 2的平均变化率 2.导数的概念 从函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率是: 000 0()()lim lim x x f x x f x y x x ?→?→+?-?=?? 我们称它为函数()y f x =在0x x =出的导数,记作'0()f x 或0'|x x y =,即 0000 ()() ()lim x f x x f x f x x ?→+?-'=? 3.导数的几何意义: 函数y =f (x )在x =x 0处的导数等于在该点00(,())x f x 处的切线的斜率,(其中 00(,())x f x 为切点),即 0000 ()() ()lim x f x x f x f x k x ?→+?-'==? 切线方程为:()()()000x x x f x f y -'=- 4.常用函数的导数: (1)y c = 则'0y = (2)y x =,则'1y = (3)2y x =,则'2y x = (4)1y x = ,则'21y x =- (5)*()()n y f x x n Q ==∈,则'1n y nx -= (6)sin y x =,则'cos y x = (7)cos y x =,则'sin y x =- (8)()x y f x a ==,则'ln (0)x y a a a =?> (9)()x y f x e ==,则'x y e = (10)()log a f x x =,则'1 ()(0,1)ln f x a a x a = >≠

北师大文科数学高考总复习练习:导数的概念及运算 含答案

第三章导数及其应用 第1讲导数的概念及运算 基础巩固题组 (建议用时:40分钟) 一、选择题 1.设y=x2e x,则y′= () A.x2e x+2x B.2x e x C.(2x+x2)e x D.(x+x2)e x 解析y′=2x e x+x2e x=(2x+x2)e x. 答案 C 2.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2x·f′(1)+ln x,则f′(1)等于 () A.-e B.-1 C.1 D.e 解析由f(x)=2xf′(1)+ln x,得f′(x)=2f′(1)+1 x , ∴f′(1)=2f′(1)+1,则f′(1)=-1. 答案 B 3.曲线y=sin x+e x在点(0,1)处的切线方程是 () A.x-3y+3=0 B.x-2y+2=0 C.2x-y+1=0 D.3x-y+1=0 解析y′=cos x+e x,故切线斜率为k=2,切线方程为y=2x+1,即2x-y +1=0. 答案 C 4.(2017·成都诊断)已知曲线y=ln x的切线过原点,则此切线的斜率为

() A.e B.-e C.1 e D.- 1 e 解析y=ln x的定义域为(0,+∞),且y′=1 x ,设切点为(x0,ln x0),则y′|x =x0=1 x0 ,切线方程为y-ln x0=1 x0(x-x0),因为切线过点(0,0),所以-ln x0 =-1,解得x0=e,故此切线的斜率为1 e. 答案 C 5.(2017·昆明诊断)设曲线y=1+cos x sin x在点? ? ? ? ? π 2,1处的切线与直线x-ay+1=0 平行,则实数a等于 () A.-1 B.1 2 C.-2 D.2 解析∵y′=-1-cos x sin2x ,∴=-1. 由条件知1 a =-1,∴a=-1. 答案 A 二、填空题 6.若曲线y=ax2-ln x在点(1,a)处的切线平行于x轴,则a=________. 解析因为y′=2ax-1 x ,所以y′|x=1=2a-1.因为曲线在点(1,a)处的切线 平行于x轴,故其斜率为0,故2a-1=0,解得a=1 2. 答案1 2 7.(2017·长沙一中月考)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)=________.

导数及其应用.知识框架

要求层次重难点 导数及其应用导数概念及其 几何意义 导数的概念A了解导数概念的实际背景; 理解导数的几何意义. 导数的几何意义C 导数的运算 根据导数定义求函数y c =, y x =,2 y x =,3 y x =, 1 y x =, y x =的导数 C 能根据导数定义,求函数 23 y c y x y x y x ==== ,,,, 1 y y x x == ,(c为常数)的导数. 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,能求简单的复合函数(仅限于形如 () f ax b +的复合函数)的导数.导数的四则运算C 简单的复合函数(仅限于形如 () f ax b +)的导数)B 导数公式表C 导数在研究函 数中的应用 利用导数研究函数的单调性(其 中多项式函数不超过三次) C 了解函数单调性和导数的关系;能利用导 数研究函数的单调性,会求函数的单调区 间(其中多项式函数一般不超过三次). 了解函数在某点取得极值的必要条件和 充分条件;会用导数求函数的极大值、极 小值(其中多项式函数一般不超过三次); 会求闭区间上函数的最大值、最小值(其 中多项式函数一般不超过三次). 会利用导数解决某些实际问题.函数的极值、最值(其中多项式 函数不超过三次) C 利用导数解决某些实际问题B 定积分与微积 分基本定理 定积分的概念A了解定积分的实际背景,了解定积分的基 本思想,了解定积分的概念. 微积分基本定理A 高考要求 模块框架 导数及其应用

了解微积分基本定理的含义. 一、导数的概念与几何意义 1.函数的平均变化率: 一般地,已知函数()y f x =,0x ,1x 是其定义域内不同的两点,记10x x x ?=-, 10y y y ?=-10()()f x f x =-00()()f x x f x =+?-, 则当0x ?≠时,商00()()f x x f x y x x +?-?= ??称作函数()y f x =在区间00[,]x x x +?(或00[,]x x x +?)的平均变化率. 注:这里x ?,y ?可为正值,也可为负值.但0x ?≠,y ?可以为0. 2.函数的瞬时变化率、函数的导数: 设函数()y f x =在0x 附近有定义,当自变量在0x x =附近改变量为x ?时,函数值相应的改变00()()y f x x f x ?=+?-. 如果当x ?趋近于0时,平均变化率00()() f x x f x y x x +?-?= ??趋近于一个常数l (也就是说平均变化率与某个常数l 的差的绝对值越来越小,可以小于任意小的正数),那么常数l 称为函数()f x 在点0x 的瞬时变化率. “当x ?趋近于零时,00()() f x x f x x +?-?趋近于常数l ”可以用符号“→”记作: “当0x ?→时,00()()f x x f x l x +?-→?”,或记作“000()() lim x f x x f x l x ?→+?-=?”,符号“→”读作 “趋近于”. 函数在0x 的瞬时变化率,通常称为()f x 在0x x =处的导数,并记作0()f x '. 这时又称()f x 在0x x =处是可导的.于是上述变化过程,可以记作 “当0x ?→时,000()()()f x x f x f x x +?-'→?”或“0000()() lim ()x f x x f x f x x ?→+?-'=?”. 3.可导与导函数: 如果()f x 在开区间(,)a b 内每一点都是可导的,则称()f x 在区间(,)a b 可导.这样,对开区间(,)a b 内每个值x ,都对应一个确定的导数()f x '.于是,在区间(,)a b 内,()f x '构成一个新的函数,我们把这 个函数称为函数()y f x =的导函数.记为()f x '或y '(或x y '). 导函数通常简称为导数.如果不特别指明求某一点的导数,那么求导数指的就是求导函数. 4.导数的几何意义: 设函数()y f x =的图象如图所示.AB 为过点00(,())A x f x 与 00(,())B x x f x x +?+?的一条割线.由此割线的斜率是00()() f x x f x y x x +?-?= ??,可知曲线割线的斜率就是函数的平均变化率.当点B 沿曲线趋近于点A 时,割线AB 绕点A 转动,它的最终位置为直线AD ,这条直线AD 叫做此曲线过点A 的切线,即 000()()lim x f x x f x x ?→+?-=?切线AD 的斜率. 由导数意义可知,曲线()y f x =过点00(,())x f x 的切线的斜率等于0()f x '. 知识内容 x 0x y x O D C B A

导数公式及证明

编辑本段导数公式及证明 这里将列举五类基本初等函数的导数以及它们的推导过程(初等函数可由之运算来): 基本导数公式 1.y=c(c为常数) y'=0 2幂函数。y=x^n, y'=nx^(n-1)(n∈Q*) 熟记1/X的导数 3.(1)y=a^x ,y'=a^xlna ;(2)熟记y=e^x y'=e^x唯一一个导函数为本身的函数 4.(1)y=logaX, y'=1/xlna (a>0且a不等于1,x>0) ;熟记 y=lnx ,y'=1/x 5.y=(sinx )y'=cosx 6.y=(cosx) y'=-sinx 7.y=(tanx) y'=1/(cosx)^2 8.y=(cotx) y'=-1/(sinx)^2 9.y=(arcsinx)y'=1/√1-x^2 10.y=(arccosx) y'=-1/√1-x^2 11.y=(arctanx) y'=1/(1+x^2) 12.y=(arccotx) y'=-1/(1+x^2) 在推导的过程中有这几个常见的公式需要用到: 1.y=f[g(x)],y'=f'[g(x)]·g'(x)『f'[g(x)]中g(x)看作整个变量,而g'(x)中把x看作变量』 2.y=u/v,y'=(u'v-uv')/v^2 3. 原函数与反函数导数关系(由三角函数导数推反三角函数的): y=f(x)的反函数是x=g(y),则有y'=1/x' 证:1.显而易见,y=c是一条平行于x轴的直线,所以处处的切线都是平行于x的,故斜率为0。用导数的定义做也是一样的: y=c,Δy=c-c=0,limΔx→0Δy/Δx=0。 2.这个的推导暂且不证,因为如果根据导数的定义来推导的话就不能推广到n为任意实数的一般情况,只能证其为整数Q。主要应用导数定义与

苏教版 导数的概念及运算

导数的概念及运算 一、填空题 1.设f (x )=x ln x ,若f ′(x 0)=2,则x 0的值为________. 解析 由f (x )=x ln x ,得f ′(x )=ln x +1.根据题意知ln x 0+1=2,所以ln x 0=1,因此x 0=e. 答案 e 2.设y =x 2e x ,则y ′=________. 解析 y ′=2x e x +x 2e x =()2x +x 2 e x . 答案 (2x +x 2)e x 3.已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),且满足f (x )=2x ·f ′(1)+ln x ,则f ′(1)等于________. 解析 由f (x )=2xf ′(1)+ln x ,得f ′(x )=2f ′(1)+1 x ,∴f ′(1)=2f ′(1)+1,则f ′(1)=-1. 答案 -1 4.(2015·苏北四市模拟)设曲线y =ax 2在点(1,a )处的切线与直线2x -y -6=0平行,则a =________. 解析 由y ′=2ax ,又点(1,a )在曲线y =ax 2上,依题意得k =y ′|x =1=2a =2,解得a =1. 答案 1 5.(2015·湛江调研)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________. 解析 y ′|x =0=(-2e -2x )|x =0=-2,故曲线y =e -2x +1在点(0,2)处的切线方程为y =-2x +2,易得切线与直线y =0和y =x 的交点分别为(1,0),? ?? ?? 23,23,故围 成的三角形的面积为12×1×23=1 3. 答案 13 6.(2015·长春质量检测)若函数f (x )=ln x x ,则f ′(2)=________. 解析 ∵f ′(x )=1-ln x x 2,∴f ′(2)=1-ln 2 4.

导数的概念及其应用

导数的概念与计算 一、基础知识 1、几何意义:函数)(x f y =在点x=0x 处的导数是曲线)(x f y =在 ))(,(00x f x P 处的切线的斜率)(0x f ',相应的切线方程是))((000x x x f y y -'=-. 2、几种常见函数的导数 (1) 0='C (C 为常数). (2) 1 )'(-=n n nx x . (3) x x cos )(sin =' (4) x x sin )(cos -='. (5) x x 1)(ln = ';e a x x a log 1)(log ='. (6) x x e e =')(; a a a x x ln )(='. 4、导数的运算法则 (1))(')('))'()((x g x f x g x f ±=± (2))(')()()('))'()((x g x f x g x f x g x f += (3)) () (')()()(')')()(( 2 x g x g x f x g x f x g x f -=. 备注:准确理解曲线的切线,需注意的两个方面: (1)直线与曲线公共点的个数不是切线的本质特征,若直线与曲线只有一个公共点,则直线不一定是曲线的切线,同样,若直线是曲线的切线,则直线也可能与曲线有两个或两个以上的公共点. (2)曲线未必在其切线的“同侧”,如曲线y =x 3 在其过(0,0)点的切线y =0的两侧. 二、典型例题 1、求曲线132 3 +-=x x y 在点(1,-1)处的切线方程 2、若直线y=x 是曲线ax x x y +-=233的切线,则a= 3、若曲线y =x ln x 上点P 处的切线平行于直线2x -y +1=0,则点P 的坐标是 . 导数几何意义的应用,需注意以下两点: (1) 当曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线垂直于x 轴时,函数在该点处的导数不存在,切线方程是x =x 0; (2) 注意区分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 (x 0,f (x 0))处的切线方程是y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0);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、已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf ′(e )+ln x ,则f(e )=________ 三、随堂练习 1、(2016年全国II 卷) 已知函数()(1)ln (1)f x x x a x =+--.当 4a =时,求曲线()y f x =在()1,(1)f 处的切线方程 2、(2016年全国III 卷)已知为偶函数,当 时, ,则曲线在点处的切线方程式 _____________________________. 3、[2015·全国卷Ⅰ] 已知函数f (x )=ax 3+x +1的图像在点(1,f (1))处的切线过点(2,7),则 a =________. 4、[2015·全国卷Ⅱ] 已知曲线y =x +ln x 在点(1,1)处的切线与曲线y =ax 2+(a +2)x +1相切,则a =________. 5、[2014·全国新课标卷Ⅰ] 设函数f (x )=a ln x +1-a 2x 2-bx (a ≠1),曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线斜率为0.求b ; 6、[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知函数f (x )=x 3-3x 2+ax +2,曲线y =f (x )在点(0,2)处的切线与x 轴交点的横坐标为-2.求a ; 7、[2012·课程标准卷] 曲线y =x (3ln x +1)在点(1,1)处的切线方程为________. 8、[2011·课标全国卷] 已知函数f (x )=a ln x x +1+b x ,曲线y =f (x )在点 (1,f (1))处的切线方程为x +2y -3=0.求a ,b 的值; 导数的综合应用 ()f x 0x ≤1()x f x e x --=-()y f x =(1,2)

(完整word版)导数的概念、导数公式与应用

导数的概念及运算 知识点一:函数的平均变化率 (1)概念: 函数中,如果自变量在处有增量,那么函数值y也相应的有增量△ y=f(x 0+△x)-f(x ),其比值叫做函数从到+△x的平均变化率,即。 若,,则平均变化率可表示为,称为函数从 到的平均变化率。 注意: ①事物的变化率是相关的两个量的“增量的比值”。如气球的平均膨胀率是半径的增量与体积增量的比值; ②函数的平均变化率表现函数的变化趋势,当取值越小,越能准确体现函数的变化情况。 ③是自变量在处的改变量,;而是函数值的改变量,可以是0。函数的平均变化率是0,并不一定说明函数没有变化,应取更小考虑。 (2)平均变化率的几何意义 函数的平均变化率的几何意义是表示连接函数图像上两点割线的斜率。 如图所示,函数的平均变化率的几何意义是:直线AB的斜率。 事实上,。 作用:根据平均变化率的几何意义,可求解有关曲线割线的斜率。

知识点二:导数的概念: 1.导数的定义: 对函数,在点处给自变量x以增量,函数y相应有增量。若极限存在,则此极限称为在点处的导数,记作或,此时也称在点处可导。 即:(或) 注意: ①增量可以是正数,也可以是负数; ②导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率。 2.导函数: 如果函数在开区间内的每点处都有导数,此时对于每一个,都对应着一个确定的导数,从而构成了一个新的函数, 称这个函数为函数在开区间内的导函数,简称导数。 注意:函数的导数与在点处的导数不是同一概念,是常数,是函数在 处的函数值,反映函数在附近的变化情况。 3.导数几何意义: (1)曲线的切线 曲线上一点P(x 0,y )及其附近一点Q(x +△x,y +△y),经过点P、Q作曲线的割线PQ, 其倾斜角为当点Q(x 0+△x,y +△y)沿曲线无限接近于点P(x ,y ), 即△x→0时,割线PQ的极限位置直线PT叫做曲线在点P处的切线。 若切线的倾斜角为,则当△x→0时,割线PQ斜率的极限,就是切线的斜率。 即:。

导数的概念导数公式与应用海尔

导数的概念及运算知识点一:函数的平均变化率 (1)概念: 函数中,如果自变量在处有增量,那么函数值y也相应的有增量△ y=f(x 0+△x)-f(x ),其比值叫做函数从到+△x的平均变化率,即。 若,,则平均变化率可表示为,称为函数从到的平均变化率。 注意: ①事物的变化率是相关的两个量的“增量的比值”。如气球的平均膨胀率是半径的增量与体积增量的比值; ②函数的平均变化率表现函数的变化趋势,当取值越小,越能准确体现函数的变化情况。 ③是自变量在处的改变量,;而是函数值的改变量,可以是0。函数的平均变化率是0,并不一定说明函数没有变化,应取更小考虑。 (2)平均变化率的几何意义 函数的平均变化率的几何意义是表示连接函数图像上两点割线的斜率。 如图所示,函数的平均变化率的几何意义是:直线AB的斜率。

事实上,。 作用:根据平均变化率的几何意义,可求解有关曲线割线的斜率。 知识点二:导数的概念: 1.导数的定义: 对函数,在点处给自变量x以增量,函数y相应有增量。若极限存在,则此极限称为在点处的导数,记作或,此时也称在点处可导。 即:(或) 注意: ①增量可以是正数,也可以是负数; ②导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率。 2.导函数: 如果函数在开区间内的每点处都有导数,此时对于每一个,都对应着一个确定的导数,从而构成了一个新的函数, 称这个函数为函数在开区间内的导函数,简称导数。 注意:函数的导数与在点处的导数不是同一概念,是常数,是函数在

3.导数几何意义: (1)曲线的切线 曲线上一点P(x 0,y )及其附近一点Q(x +△x,y +△y),经过点P、Q作曲线的割线PQ, 其倾斜角为当点Q(x 0+△x,y +△y)沿曲线无限接近于点P(x ,y ), 即△x→0时,割线PQ的极限位置直线PT叫做曲线在点P处的切线。 若切线的倾斜角为,则当△x→0时,割线PQ斜率的极限,就是切线的斜率。 即:。 (2)导数的几何意义: 函数在点x 的导数是曲线上点()处的切线的斜率。 注意: ①若曲线在点处的导数不存在,但有切线,则切线与轴垂直。 ②,切线与轴正向夹角为锐角;,切线与轴正向夹角为钝角; ,切线与轴平行。 (3)曲线的切线方程 如果在点可导,则曲线在点()处的切线方程为:

导数的基本概念性质应用

导数的基本概念及性质应用 考点:1、掌握导数的基本概念及运算公式,并能灵活应用公式求解 2、能运用导数求解单调区间及极值、最值 3、理解并掌握极值及单调性的实质,并能灵活应用其性质解题。 能力:数形结合 方法:讲练结合 新授课: 一、 知识点总结: 导数的基本概念与运算公式 1、导数的概念 函数y =)(x f 的导数 )(x f ',就是当Δx →0时,函数的增量Δy 与自变量的增量Δx 的比x Δ y Δ的极限,即 )(x f '=0 x Δlim →x Δ y Δ= x Δlim →x Δf(x) -x) Δ(+x f 说明:分子和分母中间的变量必须保持一致 2、导函数 函数y =)(x f 在区间( a, b )内每一点的导数都存在,就说在区)(x f 间( a, b )内可导,其导数也是(a ,b )内的函数,叫做)(x f 的导函数,记作)(x f '或x y ', 函数)(x f 的导函数)(x f '在0x x =时的函数值)(0x f ',就是)(x f 在0x 处的导数。 3、导数的几何意义 设函数y =)(x f 在点0x 处可导,那么它在该点的导数等于函数所表示曲线在相应点),(00y x M 处的切线 斜率。 4、求导数的方法 (1)基本求导公式 0='c )()(1Q m mx x m m ∈='- x x cos )(sin =' x x sin )(cos -=' x x e e =')( a a a x x ln )(=' x x 1 )(ln = ' a x x a ln 1 )(log = ' (2)导数的四则运算

v u v u '±'='±)( v u v u uv '+'=')( )0()(2 ≠= '' -'v v v u v u v u (3)复合函数的导数 设)(x g u =在点x 处可导,y =在点)(x f 处可导,则复合函数)]([x g f 在点x 处可导, )()())(('''x u f x f x ??= 导数性质: 1、函数的单调性 ⑴设函数y =)(x f 在某个区间内可导,若)(x f '>0,则)(x f 为增函数;若)(x f '<0则为减函数。 ⑵求可导函数单调区间的一般步聚和方法。 ①确定函数)(x f 的定义区间 ②求)(x f ',令)(x f '=0,解此方程,求出它在定义区间内的一切实根。 ③把函数)(x f 的间断点(即)(x f 的无定义点)的横坐标和上面的各个实根按由小到大的顺序排列起来,然后用这些点把函数)(x f 的定义区间分成若干个小区间。 ④确定)(x f '在各小开区间内的符号,根据)(x f '的符号判定函数)(x f 在各个相应小开区间内的增减性。 说明:原函数单调性与导函数单调性无关,只与导函数正负号有关 2.可导函数的极值 ⑴极值的概念 设函数)(x f 在点0x 附近有定义,且对0x 附近的所有点都有)(x f <)(0x f (或 )(x f >)(0x f ),则称)(0x f 为函数的一个极大(小)值点。称0x 为极大(小)值点。 ⑵求可导函数极值的步骤。 ①求导数)(x f ' ②求方程)(x f '=0的根 ③检验)(x f '在方程)(x f '=0的根左右的符号,如果在根的左侧附近为正,右侧附近为负,那么函数y =)(x f 在这个根处取得极大值;如果在根的左侧附近为负,右侧为正,那么函数y =)(x f 在这个根处取得极小值。 说明:极值点的导数为0,导数为0的点不一定是极值点(隐含条件,说明某点是极值点,相 当于给出了一个)(x f '=0的方程 3.函数的最大值与最小值

导数的概念与计算练习题带答案

导数的概念与计算练习 题带答案 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

导数概念与计算 1.若函数42()f x ax bx c =++,满足'(1)2f =,则'(1)f -=( ) A .1- B .2- C .2 D .0 2.已知点P 在曲线4()f x x x =-上,曲线在点P 处的切线平行于直线30x y -=,则点 P 的坐标为( ) A .(0,0) B .(1,1) C .(0,1) D .(1,0) 3.已知()ln f x x x =,若0'()2f x =,则0x =( ) A .2e B .e C .ln 22 D .ln 2 4.曲线x y e =在点(0,1)A 处的切线斜率为( ) A .1 B .2 C .e D .1e 5.设0()sin f x x =,10()'()f x f x =,21()'()f x f x =,…,1()'()n n f x f x +=,n N ∈,则2013()f x =等 于( ) A .sin x B .sin x - C .cos x D .cos x - 6.已知函数()f x 的导函数为'()f x ,且满足()2'(1)ln f x xf x =+,则'(1)f =( ) A .e - B .1- C .1 D .e 7.曲线ln y x =在与x 轴交点的切线方程为________________. 8.过原点作曲线x y e =的切线,则切点的坐标为________,切线的斜率为____________. 9.求下列函数的导数,并尽量把导数变形为因式的积或商的形式: (1) 1 ()2ln f x ax x x =-- (2) 2 ()1x e f x ax = + (3)21()ln(1)2 f x x ax x =--+ (4)cos sin y x x x =- (5)1cos x y xe -= (6)1 1 x x e y e +=-

导数的概念、几何意义及其运算

导数的概念、几何意义及其运算 常见基本初等函数的导数公式和常用导数运算公式 : +-∈==N n nx x C C n n ,)(;)(01''为常数; ;sin )(cos ;cos )(sin ''x x x x -== a a a e e x x x x ln )(;)(''==; e x x x x a a log 1 )(log ;1)(ln ''== 法则1: )()()]()([' ''x v x u x v x u ±=± 法则2: )()()()()]()(['''x v x u x v x u x v x u += 法则3: )0)(() ()()()()(])()([2' ''≠-=x v x v x v x u x v x u x v x u (一)基础知识回顾: 1.导数的定义:函数)(x f y =在0x 处的瞬时变化率 x x f x x f x y o x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 000称为函数)(x f y =在0x x =处的导数,记作)(0/ x f 或0/x x y =,即x x f x x f x f x ?-?+=→?) ()(lim )(0000/ 如果函数)(x f y =在开区间),(b a 内的每点处都有导数,此时对于每一个),(b a x ∈, 都对应着一个确定的导数)(/ x f ,从而构成了一个新的函数)(/ x f 。称这个函数)(/ x f 为函数)(x f y =在开区间内的导函数,简称导数,也可记作/ y ,即)(/ x f =/ y = x x f x x f x ?-?+→?) ()(lim 0 导数与导函数都称为导数,这要加以区分:求一个函数的导数,就是求导函数;求函数 )(x f y =在0x 处的导数0 /x x y =,就是导函数)(/ x f 在0x 处的函数值,即0 / x x y == )(0/x f 。 2. 由导数的定义求函数)(x f y =的导数的一般方法是: (1).求函数的改变量 )()(f x f x x f -?+=?; (2).求平均变化率 x x f x x f x ?-?+= ??)()(f ; (3).取极限,得导数/ y =x x ??→?f lim 0。 3.导数的几何意义:函数)(x f y =在0x 处的导数是曲线)(x f y =上点()(,00x f x )处的切线的斜率。 基础练习: 1.曲线324y x x =-+在点(13), 处的切线的倾斜角为( ) A .30° B .45° C .60° D .120° 2.设曲线2ax y =在点(1,a )处的切线与直线062=--y x 平行,则=a ( ) A .1 B . 1 2 C .1 2 - D .1 -

高三数学一轮复习——导数的概念及运算

高三数学一轮复习——导数的概念及运算 考试要求 1.通过实例分析,经历由平均变化率过渡到瞬时变化率的过程,了解导数概念的实际背景,知道导数是关于瞬时变化率的数学表达,体会导数的内涵与思想;2.体会极限思想;3.通过函数图象直观理解导数的几何意义;4.能根据导数定义求函数y =c ,y =x ,y =x 2,y =x 3,y =1 x ,y =x 的导数;5.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;能求简单的复合函数(限于形如f (ax +b ))的导数;6.会使用导数公式表. 知 识 梳 理 1.函数y =f (x )在x =x 0处的导数 (1)定义:称函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率0lim x ?→ f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx =0lim x ?→ Δy 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)=0lim x ?→Δy Δx = lim x ?→f (x 0+Δx )-f (x 0) Δx . (2)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(x 0,f (x 0))处的切线的斜率.相应地,切线方程为y -y 0=f ′(x 0)(x -x 0). 2.函数y =f (x )的导函数 如果函数y =f (x )在开区间(a ,b )内的每一点处都有导数,其导数值在(a ,b )内构成一个新函数,函数f ′(x )=lim Δx →0 f (x +Δx )-f (x ) Δx 称为函数y =f (x )在开区间内的导 函数. 3.导数公式表 基本初等函数 导函数 f (x )=c (c 为常数) f ′(x )=0

专题1.导数的概念及其运算

导数的概念及其运算 考纲导视 (一)考纲要求: 1.了解导数概念的实际背景. 2.理解导数的几何意义. 3.能根据导数定义,求函数y =c ,y =x ,y =x 2,y =x 1的导数. 4.能利用给出的8个基本初等函数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数[仅限于形如f (ax +b )的复合函数]的导数. (二)考纲研读: 1.函数y =f (x )在点x 0处的导数记为f ′(x 0),它表示y =f (x )在点P (x 0,y 0)处切线的斜率,即k = f ′(x 0).导数源于物理,位移、速度的导数都有明显的物理意义. 2.对于多项式函数的导数,可先利用导数的运算法则将其转化成若干个与8个基本初等函数有关的和差积商形式,再进行求导. 基础过关 (一)要点梳理: 1.函数y =f (x )从x 1到x 2的平均变化率: 函数y =f (x )从x 1到x 2的平均变化率为fx 2-fx 1x 2-x 1 ,若Δx =x 2-x 1,Δy =f (x 2)-f (x 1),则平均变化率可表示为Δy Δx . 2.函数y =f (x )在x =x 0处的导数: (1)定义:称函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率lim Δx →0 fx 0+Δx -fx 0Δx =lim Δx →0 Δy Δx 为函数y =f (x )在x =x 0处的导数,记作f ′(x 0),即f ′(x 0)=lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 fx 0+Δx -fx 0Δx . (2)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(x 0,f (x 0))处的切线的斜率.相应地,切线方程为y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0). (3)物理意义:在物理学中,如果物体运动的规律是 s =s (t ),那么该物体在时刻 t 0 的瞬时速度 v =s ′(t 0);如果物体运动的速度随时间变化的规律是 v =v (t ),则该物体在时刻 t 0 的瞬时加速度为 a =v ′(t 0)。 3.函数f (x )的导函数:称函数f ′(x )=lim Δx →0 fx +Δx -fx Δx 为f (x )的导函数,导函数有时也记作y ′. (1)[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ); (2)[f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x ); (3)????fx gx ′=f xgx -fxg x g 2x (g (x )≠0).

2021年高考数学考点第四章导数及其应用导数的概念及运算理

导数的概念及运算 1.导数的概念 (1)一般地,函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率是lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 f (x 0+Δx )-f (x 0) Δx ,我们称它为函数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 Δy Δx =lim Δx →0 f (x 0+Δx )-f (x 0) Δx . (2)如果函数y =f (x )在开区间(a ,b )内的每一点处都有导数,其导数值在(a ,b )内构成一个新函数,这个函数称为函数y =f (x )在开区间(a ,b )内的导函数.简称导数,记作f ′(x )或y ′. 2.导数的几何意义 函数y =f (x )在点x =x 0处的导数的几何意义,就是曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率k ,即k =f ′(x 0). 3.基本初等函数的导数公式 4.导数的运算法则 若f ′(x ),g ′(x )存在,则有 (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 )]2 (g (x )≠0). 5.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.

导数的概念及运算(基础+复习+习题+练习)

导数的概念及运算 一,导数的概念 1.设函数)(x f y =在0x x =处附近有定义,当自变量在0x x =处有增量x ?时,则函数 ()y f x =相应地有增量)()(00x f x x f y -?+=?,如果0→?x 时,y ?与x ?的比 x y ??(也叫函数的平均变化率)有极限即 x y ??无限趋近于某个常数,我们把这个极限值叫做函数)(x f y =在0x x →处的导数,记作0x x y =',即0000()() ()lim x f x x f x f x x ?→+?-'=? 在定义式中,设x x x ?+=0,则0x x x -=?,当x ?趋近于0时,x 趋近于0x ,因 此,导数的定义式可写成 000000 ()()()() ()lim lim x o x x f x x f x f x f x f x x x x ?→→+?--'==?-. 2.求函数()y f x =的导数的一般步骤:()1求函数的改变量)()(x f x x f y -?+=? ()2求平均变化率 x x f x x f x y ?-?+= ??)()(;()3取极限,得导数y '=()f x '=x y x ??→?0lim 3.导数的几何意义: 导数0000()() ()lim x f x x f x f x x ?→+?-'=?是函数)(x f y =在点0x 处的瞬时变化率,它 反映的函数)(x f y =在点0x 处变化.. 的快慢程度. 它的几何意义是曲线)(x f y =上点()(,00x f x )处的切线的斜率.因此,如果 )(x f y =在点0x 可导,则曲线)(x f y =在点()(,00x f x )处的切线方程为 000()()()y f x f x x x -='- 4.导函数(导数):如果函数)(x f y =在开区间),(b a 内的每点处都有导数,此时对于每一 个),(b a x ∈,都对应着一个确定的导数()f x ',从而构成了一个新的函数()f x ', 称这个函数()f x '为函数)(x f y =在开区间内的导函数,简称导数,也可记作y ',即()f x '=y '=x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 00 函数)(x f y =在0x 处的导数0 x x y =' 就是函数)(x f y =在开区间),(b a )) ,((b a x ∈

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