第1节 导数的概念及运算(2026版创新设计高考数学总复习配套word文档学生版) 人教版
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文件简介::
课标要求1.了解导数的概念、掌握基本初等函数的导数.2.通过函数图象,理解导数的几何意义.
3.能够用导数公式和导数的运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数(形如f(ax+b))的导数.
【知识梳理】
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数记作______或________,f′(x0)=limΔx→0=______________.
(2)函数y=f(x)的导函数
f′(x)=limΔx→0.
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在x=x0处的导数的几何意义就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的________,相应的切线方程为____________.
3.基本初等函数的导数公式
基本初等函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=______
f(x)=xα(α∈R,且α≠0)
f′(x)=______
f(x)=sinx
f′(x)=______
f(x)=cosx
f′(x)=______
f(x)=ax(a>0,且a≠1)
f′(x)=______
f(x)=ex
f′(x)=______
f(x)=logax(a>0,且a≠1)
f′(x)=______
f(x)=lnx
f′(x)=______
4.导数的运算法则
若f′(x),g′(x)存在,则有:
(1)[f(x)±g(x)]′=________________;
(2)[f(x)g(x)]′=________________;
(3)′=________________(g(x)≠0);
(4)[cf(x)]′=________________.
5.复合函数的定义及其导数
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yx′=__________,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.
[常用结论与微点提醒]
1.可导奇函数的导数是偶函数,可导偶函数的导数是奇函数,可导周期函数的导数还是周期函数.
2.曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定只有一个,而直线与二次曲线相切只有一个公共点.并注意“在点P处的切线”,说明点P为切点,点P既在曲线上,又在切线上;“过点P处的切线”,说明点P不一定是切点,点P一定在切线上,但不一定在曲线上.
3.函数y=f(x)的导数f′(x)反映了函数f(x)的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,|f′(x)|的大小反映了f(x)图象变化的快慢,|f′(x)|越大,曲线在这点处的切线越“陡”.
【诊断自测】概念思考辨析+教材经典改编
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)f′(x0)是函数y=f(x)在x=x0附近的瞬时变化率.()
(2)函数f(x)=sin(-x)的导数f′(x)=cosx.()
(3)求f′(x0)时,可先求f(x0),再求f′(x0).()
(4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.()
2.(人教B选修三P87例3改编)(多选)下列导数运算中正确的是()
A.(e5x-1)′=5e5x-1
B.(ln(2x+1))′=
C.()′=
D.(sin(2x+))′=-2cos(2x+)
3.(人教A选修二P81T6改编)已知函数f(x)满足f(x)=f′cosx-sinx,则f′=__________.
4.(人教A选修二P82T11改编)已知曲线y=xex在点(1,e)处的切线与曲线y=alnx+2在点(1,2)处的切线平行,则a=________.
考点一 导数的概念
例1已知f(x)在x0处的导数f′(x0)=k,求下列各式的值:
(1)limΔx→0;
(2)limΔx→0.
思维建模由导数的定义可知,若函数y=f(x)在x=x0处可导,则f′(x0)=limΔx→0,它仅与x0有关,与Δx无关,因此使用导数的定义时要明确公式的形式,当分子为f(1-Δx)-f(1)时,分母也应该是(1-Δx)-1,要注意公式的变形.
训练1(1)limh→0=()
A.0B.2cosx
C.cos2xD.2cos2x
(2)若f′(x)是函数f(x)的导数,且f′(a)=-1,则limx→a=()
A.-5B.-4
C.-1D.0
考点二 导数的运算
例2求下列函数的导数:
(1)y=x2sinx;(2)y=ln;
(3)y=;
(4)y=xsincos.
思维建模1.求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导.
2.抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解.
3.复合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元.
训练2(1)(多选)(2025·河南名校调研)下列求导运算正确的是()
A.′=1-
B.(e2x)′=e2x
C.(log2x)′=
D.′=
(2)(2025·常州质检)函数f(x)的导函数为f′(x),若f(x)=x2+2xf′(2)-lnx,则f′(2)的值为________.
考点三 导数的几何意义
角度1 求切线方程
例3(1)(2024·全国甲卷)设函数f(x)=,则曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为()
A.B.
C.D.
(2)(2025·贵阳模拟)过点P(1,-3)作曲线y=2x3-3x的切线,切线的方程为________.
角度2 求切点坐标或参数
例4(1)(2025·葫芦岛质测)已知直线y=ax-1与曲线y=相切,则a的值为()
A.1B.
C.D.2e2
(2)(2025·昆明诊断)若曲线f(x)=2ax2+ln(x-1)存在垂直于y轴的切线,则a的取值范围是()
A.(-∞,1)B.(-∞,-1)
C.(-∞,0)D.(-∞,e)
思维建模求曲线的切线方程要分清“在点处”与“过点处”的切线方程的不同.过点处的切点坐标不知道,要设出切点坐标,根据:①斜率相等,②切点在切线上,③切点在曲线上建立方程(组)求解,求出切点坐标是解题的关键.
训练3(1)(2025·太原调研)曲线y=+sin在点(0,1)处的切线方程为()
A.y=x-1B.x=1
C.y=1D.y=x+1
(2)(2022·新高考Ⅰ卷)若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是________.
公切线问题
1.求两条曲线的公切线,如果同时考虑两条曲线与直线相切,头绪会...
3.能够用导数公式和导数的运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数(形如f(ax+b))的导数.
【知识梳理】
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数记作______或________,f′(x0)=limΔx→0=______________.
(2)函数y=f(x)的导函数
f′(x)=limΔx→0.
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在x=x0处的导数的几何意义就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的________,相应的切线方程为____________.
3.基本初等函数的导数公式
基本初等函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=______
f(x)=xα(α∈R,且α≠0)
f′(x)=______
f(x)=sinx
f′(x)=______
f(x)=cosx
f′(x)=______
f(x)=ax(a>0,且a≠1)
f′(x)=______
f(x)=ex
f′(x)=______
f(x)=logax(a>0,且a≠1)
f′(x)=______
f(x)=lnx
f′(x)=______
4.导数的运算法则
若f′(x),g′(x)存在,则有:
(1)[f(x)±g(x)]′=________________;
(2)[f(x)g(x)]′=________________;
(3)′=________________(g(x)≠0);
(4)[cf(x)]′=________________.
5.复合函数的定义及其导数
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yx′=__________,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.
[常用结论与微点提醒]
1.可导奇函数的导数是偶函数,可导偶函数的导数是奇函数,可导周期函数的导数还是周期函数.
2.曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定只有一个,而直线与二次曲线相切只有一个公共点.并注意“在点P处的切线”,说明点P为切点,点P既在曲线上,又在切线上;“过点P处的切线”,说明点P不一定是切点,点P一定在切线上,但不一定在曲线上.
3.函数y=f(x)的导数f′(x)反映了函数f(x)的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,|f′(x)|的大小反映了f(x)图象变化的快慢,|f′(x)|越大,曲线在这点处的切线越“陡”.
【诊断自测】概念思考辨析+教材经典改编
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)f′(x0)是函数y=f(x)在x=x0附近的瞬时变化率.()
(2)函数f(x)=sin(-x)的导数f′(x)=cosx.()
(3)求f′(x0)时,可先求f(x0),再求f′(x0).()
(4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.()
2.(人教B选修三P87例3改编)(多选)下列导数运算中正确的是()
A.(e5x-1)′=5e5x-1
B.(ln(2x+1))′=
C.()′=
D.(sin(2x+))′=-2cos(2x+)
3.(人教A选修二P81T6改编)已知函数f(x)满足f(x)=f′cosx-sinx,则f′=__________.
4.(人教A选修二P82T11改编)已知曲线y=xex在点(1,e)处的切线与曲线y=alnx+2在点(1,2)处的切线平行,则a=________.
考点一 导数的概念
例1已知f(x)在x0处的导数f′(x0)=k,求下列各式的值:
(1)limΔx→0;
(2)limΔx→0.
思维建模由导数的定义可知,若函数y=f(x)在x=x0处可导,则f′(x0)=limΔx→0,它仅与x0有关,与Δx无关,因此使用导数的定义时要明确公式的形式,当分子为f(1-Δx)-f(1)时,分母也应该是(1-Δx)-1,要注意公式的变形.
训练1(1)limh→0=()
A.0B.2cosx
C.cos2xD.2cos2x
(2)若f′(x)是函数f(x)的导数,且f′(a)=-1,则limx→a=()
A.-5B.-4
C.-1D.0
考点二 导数的运算
例2求下列函数的导数:
(1)y=x2sinx;(2)y=ln;
(3)y=;
(4)y=xsincos.
思维建模1.求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导.
2.抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解.
3.复合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元.
训练2(1)(多选)(2025·河南名校调研)下列求导运算正确的是()
A.′=1-
B.(e2x)′=e2x
C.(log2x)′=
D.′=
(2)(2025·常州质检)函数f(x)的导函数为f′(x),若f(x)=x2+2xf′(2)-lnx,则f′(2)的值为________.
考点三 导数的几何意义
角度1 求切线方程
例3(1)(2024·全国甲卷)设函数f(x)=,则曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为()
A.B.
C.D.
(2)(2025·贵阳模拟)过点P(1,-3)作曲线y=2x3-3x的切线,切线的方程为________.
角度2 求切点坐标或参数
例4(1)(2025·葫芦岛质测)已知直线y=ax-1与曲线y=相切,则a的值为()
A.1B.
C.D.2e2
(2)(2025·昆明诊断)若曲线f(x)=2ax2+ln(x-1)存在垂直于y轴的切线,则a的取值范围是()
A.(-∞,1)B.(-∞,-1)
C.(-∞,0)D.(-∞,e)
思维建模求曲线的切线方程要分清“在点处”与“过点处”的切线方程的不同.过点处的切点坐标不知道,要设出切点坐标,根据:①斜率相等,②切点在切线上,③切点在曲线上建立方程(组)求解,求出切点坐标是解题的关键.
训练3(1)(2025·太原调研)曲线y=+sin在点(0,1)处的切线方程为()
A.y=x-1B.x=1
C.y=1D.y=x+1
(2)(2022·新高考Ⅰ卷)若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是________.
公切线问题
1.求两条曲线的公切线,如果同时考虑两条曲线与直线相切,头绪会...