《2019年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2章 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 第10節(jié) 變化率與導(dǎo)數(shù)、計(jì)算導(dǎo)數(shù)學(xué)案 理 北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2章 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 第10節(jié) 變化率與導(dǎo)數(shù)、計(jì)算導(dǎo)數(shù)學(xué)案 理 北師大版(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第十節(jié) 變化率與導(dǎo)數(shù)、計(jì)算導(dǎo)數(shù)
[考綱傳真] (教師用書(shū)獨(dú)具)1.了解導(dǎo)數(shù)概念的實(shí)際背景.2.通過(guò)函數(shù)圖像直觀理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義.3.能根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義求函數(shù)y=C(C為常數(shù)),y=x,y=,y=x2,y=x3,y=的導(dǎo)數(shù).4.能利用基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則求簡(jiǎn)單函數(shù)的導(dǎo)數(shù),并了解復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則,能求簡(jiǎn)單復(fù)合函數(shù)(僅限于形如f(ax+b)的復(fù)合函數(shù))的導(dǎo)數(shù).
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第32頁(yè))
[基礎(chǔ)知識(shí)填充]
1.導(dǎo)數(shù)與導(dǎo)數(shù)的概念
(1)當(dāng)x1趨于x0,即Δx趨于0時(shí),如果平均變化率趨于一個(gè)固定的值,那么這個(gè)值就是函數(shù)y=f(x)在x0點(diǎn)的瞬時(shí)變化率.在數(shù)學(xué)中,稱瞬
2、時(shí)變化率為函數(shù)y=f(x)在x0點(diǎn)的導(dǎo)數(shù),通常用符號(hào)f′(x0)表示,
記作f′(x0)= = .
(2)如果一個(gè)函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上的每一點(diǎn)x處都有導(dǎo)數(shù),導(dǎo)數(shù)值記為f′(x):f′(x)= ,則f′(x)是關(guān)于x的函數(shù),稱f′(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù),通常也簡(jiǎn)稱為導(dǎo)數(shù).
2.導(dǎo)數(shù)的幾何意義
函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x0處的導(dǎo)數(shù)的幾何意義,就是曲線y=f(x)在點(diǎn)P(x0,f(x0))處的切線的斜率k,即k=f′(x0),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
基本初等函數(shù)
導(dǎo)函數(shù)
f(x)=C(C為常數(shù))
f′(x)=0
3、f(x)=xα(α是實(shí)數(shù))
f′(x)=αxα-1
y=tan x
y′=
y=cot x
y′=-
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=ax(a>0,a≠1)
f′(x)=axln a
f(x)=ln x
f′(x)=
f(x)=logax
(a>0,且a≠1)
f′(x)=
4.導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);
(3)′=(g(x)≠0).
5.復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
復(fù)合函數(shù)y=f(φ(x))的導(dǎo)數(shù)和函數(shù)y=f(u),u=φ(x)的導(dǎo)數(shù)
4、間的關(guān)系為yx′=[f(φ(x))]′=f′(u)·φ′(x).
[知識(shí)拓展]
1.奇函數(shù)的導(dǎo)數(shù)是偶函數(shù),偶函數(shù)的導(dǎo)數(shù)是奇函數(shù),周期函數(shù)的導(dǎo)數(shù)還是周期函數(shù).
2.=-(f(x)≠0).
3.[af(x)+bg(x)]′=af′(x)+bg′(x).
4.函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù)f′(x)反映了函數(shù)f(x)的瞬時(shí)變化趨勢(shì),其正負(fù)號(hào)反映了變化的方向,其大小|f′(x)|反映了變化的快慢,|f′(x)|越大,曲線在這點(diǎn)處的切線越“陡”.
[基本能力自測(cè)]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)f′(x0)與[f(x0)]′表示的意義相同.( )
5、
(2)f′(x0)是導(dǎo)函數(shù)f′(x)在x=x0處的函數(shù)值.( )
(3)曲線的切線不一定與曲線只有一個(gè)公共點(diǎn).( )
(4)與曲線只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線一定是曲線的切線.( )
(5)函數(shù)f(x)=sin(-x)的導(dǎo)數(shù)是f′(x)=cos x.( )
[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
2.(教材改編)若f(x)=x·ex,則f′(1)等于( )
A.0 B.e
C.2e D.e2
C [∵f′(x)=ex+x·ex,∴f′(1)=2e.]
3.有一機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方程為s(t)=t2+(t是時(shí)間,s是位移),則該機(jī)器人在時(shí)刻t
6、=2時(shí)的瞬時(shí)速度為( )
A. B. C. D.
D [由題意知,機(jī)器人的速度方程為v(t)=s′(t)=2t-,故當(dāng)t=2時(shí),機(jī)器人的瞬時(shí)速度為v(2)=2×2-=.]
4.(2017·全國(guó)卷Ⅰ)曲線y=x2+在點(diǎn)(1,2)處的切線方程為_(kāi)_______.
x-y+1=0 [∵y′=2x-,∴y′(1)=1,
即曲線在點(diǎn)(1,2)處的切線的斜率k=1,
∴切線方程為y-2=x-1,
即x-y+1=0.]
5.曲線y=ax2-ax+1(a≠0)在點(diǎn)(0,1)處的切線與直線2x+y+1=0垂直,則a=________.
- [∵y=ax2-ax+1,∴y′
7、=2ax-a,∴y′(0)=-a.又∵曲線y=ax2-ax+1(a≠0)在點(diǎn)(0,1)處的切線與直線2x+y+1=0垂直,∴(-a)·(-2)=-1,即a=-.]
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第33頁(yè))
導(dǎo)數(shù)的計(jì)算
求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
(1)y=exln x;
(2)y=x;
(3)y=x-sincos;
(4)y=.
[解] (1)y′=(ex)′ln x+ex(ln x)′=exln x+ex·=ex.
(2)∵y=x3+1+,∴y′=3x2-.
(3)∵y=x-sin x,∴y′=1-cos x.
(4)y′==
=-.
[規(guī)律方法] 1.求函數(shù)導(dǎo)數(shù)的一般原
8、則如下
(1)遇到連乘的形式,先展開(kāi)化為多項(xiàng)式形式,再求導(dǎo).
(2)遇到根式形式,先化為分?jǐn)?shù)指數(shù)冪,再求導(dǎo).
(3)遇到復(fù)雜分式,先將分式化簡(jiǎn),再求導(dǎo).
2.復(fù)合函數(shù)求導(dǎo),應(yīng)先確定復(fù)合關(guān)系,由外向內(nèi)逐層求導(dǎo),必要時(shí)可換元處理.
[跟蹤訓(xùn)練] (1)f(x)=x(2 018+ln x),若f′(x0)=2 019,則x0等于( )
A.e2 B.1
C.ln 2 D.e
(2)已知函數(shù)f(x)=axln x,x∈(0,+∞),其中a為實(shí)數(shù),f′(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù).若f′(1)=3,則a的值為_(kāi)_______.
(1)B (2)3 [(1)f′(x)=2 01
9、8+ln x+x×=2 019+ln x,故由f′(x0)=2 019,得2 019+ln x0=2 019,則ln x0=0,解得x0=1.
(2)f′(x)=a=a(1+ln x).
由于f′(1)=a(1+ln 1)=a,又f′(1)=3,所以a=3.]
導(dǎo)數(shù)的幾何意義
◎角度1 求切線方程
(2016·全國(guó)卷Ⅲ)已知f(x)為偶函數(shù),當(dāng)x<0時(shí),f(x)=ln(-x)+3x,則曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,-3)處的切線方程是________.
y=-2x-1 [因?yàn)閒(x)為偶函數(shù),所以當(dāng)x>0時(shí),f(x)=f(-x)=ln x-3x,所以f′(x)=-3,則f
10、′(1)=-2.所以y=f(x)在點(diǎn)(1,-3)處的切線方程為y+3=-2(x-1),即y=-2x-1.]
◎角度2 求切點(diǎn)坐標(biāo)
若曲線y=xln x上點(diǎn)P處的切線平行于直線2x-y+1=0,則點(diǎn)P的坐標(biāo)是________.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140071】
(e,e) [由題意得y′=ln x+x·=1+ln x,直線2x-y+1=0的斜率為2.設(shè)P(m,n),則1+ln m=2,解得m=e,所以n=eln e=e,即點(diǎn)P的坐標(biāo)為(e,e).]
◎角度3 求參數(shù)的值(范圍)
(1)(2017·西寧復(fù)習(xí)檢測(cè)(一))已知曲線y=在點(diǎn)(3,2)處的切線與直線ax+y+1=0垂直,則a
11、=( )
A.-2 B.2
C.- D.
(2)(2018·成都二診)若曲線y=ln x+ax2(a為常數(shù))不存在斜率為負(fù)數(shù)的切線,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A. B.
C.(0,+∞) D.[0,+∞)
(1)A (2)D [(1)由y′=得曲線在點(diǎn)(3,2)處的切線斜率為-,又切線與直線ax+y+1=0垂直,則a=-2,故選A.
(2)由題意得y′=+2ax(x>0).因?yàn)榍€不存在斜率為負(fù)數(shù)的切線,則y′≥0恒成立,即a≥max.因?yàn)閤>0,所以-<0,即a≥0,故選D.]
[規(guī)律方法] 求函數(shù)圖像的切線方程的注意事項(xiàng)
(1)首先應(yīng)判斷所給點(diǎn)是不是切點(diǎn),如
12、果不是,需將切點(diǎn)設(shè)出.
(2)切點(diǎn)既在函數(shù)的圖像上,也在切線上,可將切點(diǎn)代入兩者的解析式建立方程組.
(3)在切點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值對(duì)應(yīng)切線的斜率,這是求切線方程最重要的條件.
(4)曲線上一點(diǎn)處的切線與該曲線并不一定只有一個(gè)公共點(diǎn).
(5)當(dāng)曲線y=f(x)在點(diǎn)(x0,f(x0))處的切線垂直于x軸時(shí),函數(shù)在該點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)不存在,切線方程是x=x0.
[跟蹤訓(xùn)練] (1)(2017·威海質(zhì)檢)已知函數(shù)f(x)=xln x,若直線l過(guò)點(diǎn)(0,-1),并且與曲線y=f(x)相切,則直線l的方程為( )
A.x+y-1=0 B.x-y-1=0
C.x+y+1=0 D.x-y+1=0
13、
(2)已知直線y=x+1與曲線y=ln(x+a)相切,則a的值為( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140072】
A.1 B.2 C.-1 D.-2
(3)(2017·天津高考)已知a∈R,設(shè)函數(shù)f(x)=ax-ln x的圖像在點(diǎn)(1,f(1))處的切線為l,則l在y軸上的截距為_(kāi)_______.
(1)B (2)B (3)1 [(1)∵點(diǎn)(0,-1)不在曲線f(x)=xln x上,
∴設(shè)切點(diǎn)為(x0,y0).
又∵f′(x)=1+ln x,∴
解得x0=1,y0=0.
∴切點(diǎn)為(1,0),∴f′(1)=1+ln 1=1.
∴直線l的方程為y=x-1,即x-y-1=0.
(2)設(shè)直線y=x+1與曲線y=ln(x+a)的切點(diǎn)為(x0,y0),則y0=1+x0,y0=ln(x0+a).
又由曲線方程知y′=,所以y′(x0)==1,即x0+a=1.
又y0=ln(x0+a),所以y0=0,則x0=-1,所以a=2.
(3)∵f′(x)=a-,∴f′(1)=a-1.
又∵f(1)=a,∴切線l的斜率為a-1,且過(guò)點(diǎn)(1,a),
∴切線l的方程為y-a=(a-1)(x-1).
令x=0,得y=1,故l在y軸上的截距為1.]
6