专题13 导数的概念及其意义、导数的运算(原卷版)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
类型二、导数的几何意义
基础知识:
导数的几何意义:函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0)就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率k0,即k0=f′(x0),切线方程为y-f(x0)=f′(x0)·(x-x0).
基本题型:
1、(过某点处切线的方程)若经过点P(2,8)作曲线y=x3的切线,则切线方程为( )
基本题型:
1.设 , , ,…, , ,则 ()
A. B.
C. D.
2.已知函数 ,其导函数记为 ,则 ()
A.2B. C.3D.
3.求下列函数的导数.
(1) ;(2) ;(3) ;
(4) ;(5) ;(6) .
基本方法:
复合函数的求导:先确定复合关系,由外向内逐层求导,必要时可换元。
类型四、解析式中含有导数值的函数
3.(多选)设函数 ,则下列说法正确的是()
A. B.
C. 在 处的切线方程为 D.
基本方法:
1.求函数导数的总原则:先化简解析式,再求导.
2.常见形式及具体求导的几种方法
连乘形式:先展开化为多项式形式,再求导
三角形式:先利用三角函数公式转化为和或差的形式,再求导
分式形式:先化为整式函数或较为简单的分式函数,再求导
①直线 在点 处“切过”曲线 :
②直线 在点 处“切过”曲线 :
③直线 在点 处“切过”曲线 :
④直线 在点 处“切过”曲线 :
⑤直线 在点 处“切过”曲线 : .
5.(2020年高考数学课标Ⅰ卷理科)函数 的图像在点 处的切线方程为( )
A. B. C. D.
6.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科)若直线l与曲线y= 和x2+y2= 都相切,则l的方程为( )
A.y=2x+1B.y=2x+ C.y= x+1D.y= x+
7.(2019年高考数学课标Ⅲ卷理科)已知曲线 在点 处的切线方程为 ,则( )
A. B.
C.1D.
4.(求参数的范围)已知函数 ,过点 可作曲线 的三条切线,则 的取值范围是()
A. B. C. D.
5.(切线的倾斜角)设点P是曲线y=x3- x+9上的任意一点,曲线在P点处切线的倾斜角为α,则α的取值范围是()
A. B. C. D.
6.(切线的斜率)偶函数 的图象在 处的切线斜率为
基本题型:
1.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足关系式f(x)= +3xf′(1),则f′(2)的值为()
A. B.1
C. D.-2
2.已知函数 , ,则满足 的 的值为______.
3.已知函数 的导函数 ,若 ,则 ________.
新预测 破高考
1.已知曲线y= -3lnx的一条切线的斜率为 ,则切点的横坐标为()
A.12x-y-16=0 B.3x-y+2=0
C.12x-y+16=0或3x-y-2=0 D.12x-y-16=0或3x-y+2=0
2.(在某点处切线的方程)(2018全国卷Ⅰ)设函数 ,若 为奇函数,则曲线 在点 处的切线方程为
A. B. C. D.
3、(求参数的值)已知函数f(x)=msinx+b在x= 处的切线方程为y= x- π+1,则实数b的值为()
(3) = (g(x)≠0);(4)[cf(x)]′=cf′(x)(c为常数).
基本题型:
1.(多选)下列函数求导正确的是()
A. B.
C. D.
2.(多选)下列结论中正确的是()
A.若y=cos ,则y′= sin B.若y=ln ,则y′=
C.若y= ,则y′= D.若y=x2 022+log2x,则y′=2 022x2 021+
4、求参数问题的方法:通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出关于参数的方程(组)并解出参数,注意以下几点:切点处的导数是切线的斜率;切点在切线上;切点在曲线上.
类型三、导数的运算
基础知识:
1.基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=
f(x)=xα(α∈Q,且α≠0)
f′(x)=αxα-1
A.对任意 ,
B.若 ,且 ,则对任意 ,
C.当 时,需要作2条切线即可确定 的值
D.无论 在 上取任何有理数都有
15.曲线 在点 处的切线与直线 垂直,则 ________.
16.已知曲线 : ,若过曲线 外一点 引曲线 的两条切线,它们的倾斜角互补,则实数 的值为______.
17.过点(0,-1)且与曲线y=x-1+ 相切的直线方程为________.
3.(2022·全国甲(文)T20)已知函数 ,曲线 在点 处的切线也是曲线 的切线.
(1)若 ,求a;(2)求a的取值范围.
4.(2022·新高考Ⅰ卷T22)已知函数 和 有相同 最小值.
(1)求a;
(2)证明:存在直线 ,其与两条曲线 和 共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.
基础知识:
对解析式中含有导数值的函数,即解析式类似于f(x)=f′(x0)g(x)+h(x)(x0为常数)的函数,解决这类问题的关键是明确f′(x0)是常数,其导数值为0.因此先求导数f′(x),令x=x0,即可得到f′(x0)的值,进而得到函数解析式,求得所求导数值.
注意:f′(x0)代表函数f(x)在x=x0处的导数值;(f(x0))′是函数值f(x0)的导数,且(f(x0))′=0.
A.2eB.eC. D.
7、(求切点坐标)设曲线 在点(0,1)处的切线与曲线 上点 处的切线垂直,则 的坐标为.
8.(求参数的值)已知直线l:y=x+b为曲线f(x)=ex的切线,若直线l与曲线g(x)=- x2+mx- 也相切,则实数m的值为________.
基本方法:
1、函数y=f(x)在点A(x0,f(x0))处的切线方程为:y-f(x0)=f′(x0)(x-x0),一定要抓住关键
A. B.
C. D.
12.(多选)已知函数 在 处的导数为 ,则 的解析式可能为()
A. B.
C. D.
13.(多选题)已知函数 及其导数 ,若存在 ,使得 ,则称 是 的一个“青山点”.下列函数中,有“青山点”的是( )
A. B. C. D.
14.(多选)牛顿在《流数法》一书中,给出了高次代数方程的一种数值解法一牛顿法.首先,设定一个起始点 ,如图,在 处作 图象的切线,切线与 轴的交点横坐标记作 :用 替代 重复上面的过程可得 ;一直继续下去,可得到一系列的数 , , ,…, ,…在一定精确度下,用四舍五入法取值,当 , 近似值相等时,该值即作为函数 的一个零点 .若要求 的近似值 (精确到0.1),我们可以先构造函数 ,再用“牛顿法”求得零点的近似值 ,即为 的近似值,则下列说法正确的是()
讲典例 备高考
类型一、导数的概念及导数的几何意义
基础知识:
1.函数y=f(x)在x=x0处的导数
定义
称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率 = 为函数y=f(x)在x=x0处的导数
记法
记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)= =
2.函数f(x)的导函数:函数f′(x)= 为f(x)的导函数.
根式形式:先化为分数指数幂的形式,再求导
对数形式:先化为和、差形式,再求导
类型三、复合函数的导数
基础知识:
1、一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过中间变量u,y可以表示成 的函数,那么称这个函数为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记作y=f(g(x))
2、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′=yu′·ux′,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.
18.已知函数 ,若 ,则实数 的值为___________.
19.若直线y=kx+b是曲线y=ex-2的切线,也是曲线y=ex-1的切线,则b=________.
20.经过原点 作函数 图像的切线,则切线方程为__________.
21.(若直线 与曲线 满足下列两个条件:
直线 在点 处与曲线 相切; 曲线 在 附近位于直线 的两侧,则称直线 在点 处“切过”曲线 .下列命题正确的是_________(写出所有正确命题的编号)
2、过点的切线方程的求解方法:设切点为P(x0,y0),则斜率k=f′(x0),过切点的切线方程为
y-y0=f′(x0)(x-x0),又因为切线方程过点A(m,n),所以n-y0=f′(x0)(m-x0),然后解出x0的值.
(x0有几个值,就有几条切线)
3、求切点坐标的思路:已知切线方程(或斜率)求切点的一般思路是先求函数的导数,再让导数等于切线的斜率,从而求出切点的横坐标,将横坐标代入函数解析式求出切点的纵坐标.
A.v甲>v乙B.v甲<v乙
C.v甲=v乙D.大小关系不确定
9.设曲线y=x+lnx的一条切线过点(0,1),则此切线与坐标轴围成的三角形面积为()
A. B.
C. D.
10.设函数 ,其中 ,则导数 的取值范围是()
A.[-2,2]B. C. D.
11.(多选)函数 的图象如图所示, 为函数 的导函数,下列不等式正确是()
基本题型:
1.设 为可导函数,且满足 ,则 为()
A.1B.
C.2D.
2.已知函数 ,且 ,则 的值为()
A. B.2C. D.
3.(多选题)已知某物体的运动方程为s(t)=7t2+8(0≤t≤5),则()
A.该物体当1≤t≤3时的平均速度是28B.该物体在t=4时的瞬时速度是56
C.该物体位移的最大值为43D.该物体在t=5时的瞬时速度是70
11.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理))曲线 在点 处的切线的斜率为 ,则 .
12.(2018年高考数学课标Ⅱ卷(理))曲线 在点 处的切线方程为__________.
13.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科)已知 为偶函数,当 时, ,,则曲线 在点 处的切线方程是_______________.
14.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科)若直线 是曲线 的切线,也是曲线 的切线,则 .
A. B. C. D.
6.(多选)过点 作曲线 的切线有且仅有两条,则实数 可能的值是()
A. B. C. D.
7.已知函数 的导函数为 ,且满足 ,则 ()
A.1B. C. D.
8.甲、乙两人走过的路程s1(t),s2(t)与时间t的关系如图,则在[0,t0]这个时间段内,甲、乙两人的平均速度v甲,v乙的关系是()
A. B. C. D.
8.(2019年高考数学课标全国Ⅱ卷理科)已知函数 .
讨论 的单调性,并证明 有且仅有两个零点;
设 是 的一个零点,证明曲线 在点 处的切线也是曲线 的切线.
9.(2021年高考全国甲卷理科)曲线 在点 处的切线方程为__________.
10.(2019年高考数学课标全国Ⅰ卷理科)曲线 在点 处的切线方程为.
2023高考一轮复习讲与练
专题13导数的概念及其意义、导数的运算
练高考 明方向
1.(2022·新高考Ⅰ卷T15)若曲线 有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是______________.
2.(2022·新高考Ⅱ卷T14)写出曲线 过坐标原点的切线方程:____________,____________.
f(x)=sinx
f′(x)=cos_x
f(x)=cosx
f′(x)=-sin_x′(x)=axln_a
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=logax(a>0,且a≠1)
f′(x)=
f(x)=lnx
f′(x)=
2.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);
A.3B.2C.1D.
2、(多选)曲线f(x)=x3-x+3在点P处的切线平行于y=2x-1,则点P的坐标为()
A.(1,3)B.(-1,3)
C.(-1,-3)D.(1,-3)
3.函数 ,且 ,则 ()
A.1B.
C.2D.
4、若 对 恒成立,则曲线 在点 处的切线方程为()
A. B.
C. D.
5.已知函数 的图象在 和 处的切线互相垂直,且 ,则 ()
基础知识:
导数的几何意义:函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0)就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率k0,即k0=f′(x0),切线方程为y-f(x0)=f′(x0)·(x-x0).
基本题型:
1、(过某点处切线的方程)若经过点P(2,8)作曲线y=x3的切线,则切线方程为( )
基本题型:
1.设 , , ,…, , ,则 ()
A. B.
C. D.
2.已知函数 ,其导函数记为 ,则 ()
A.2B. C.3D.
3.求下列函数的导数.
(1) ;(2) ;(3) ;
(4) ;(5) ;(6) .
基本方法:
复合函数的求导:先确定复合关系,由外向内逐层求导,必要时可换元。
类型四、解析式中含有导数值的函数
3.(多选)设函数 ,则下列说法正确的是()
A. B.
C. 在 处的切线方程为 D.
基本方法:
1.求函数导数的总原则:先化简解析式,再求导.
2.常见形式及具体求导的几种方法
连乘形式:先展开化为多项式形式,再求导
三角形式:先利用三角函数公式转化为和或差的形式,再求导
分式形式:先化为整式函数或较为简单的分式函数,再求导
①直线 在点 处“切过”曲线 :
②直线 在点 处“切过”曲线 :
③直线 在点 处“切过”曲线 :
④直线 在点 处“切过”曲线 :
⑤直线 在点 处“切过”曲线 : .
5.(2020年高考数学课标Ⅰ卷理科)函数 的图像在点 处的切线方程为( )
A. B. C. D.
6.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科)若直线l与曲线y= 和x2+y2= 都相切,则l的方程为( )
A.y=2x+1B.y=2x+ C.y= x+1D.y= x+
7.(2019年高考数学课标Ⅲ卷理科)已知曲线 在点 处的切线方程为 ,则( )
A. B.
C.1D.
4.(求参数的范围)已知函数 ,过点 可作曲线 的三条切线,则 的取值范围是()
A. B. C. D.
5.(切线的倾斜角)设点P是曲线y=x3- x+9上的任意一点,曲线在P点处切线的倾斜角为α,则α的取值范围是()
A. B. C. D.
6.(切线的斜率)偶函数 的图象在 处的切线斜率为
基本题型:
1.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足关系式f(x)= +3xf′(1),则f′(2)的值为()
A. B.1
C. D.-2
2.已知函数 , ,则满足 的 的值为______.
3.已知函数 的导函数 ,若 ,则 ________.
新预测 破高考
1.已知曲线y= -3lnx的一条切线的斜率为 ,则切点的横坐标为()
A.12x-y-16=0 B.3x-y+2=0
C.12x-y+16=0或3x-y-2=0 D.12x-y-16=0或3x-y+2=0
2.(在某点处切线的方程)(2018全国卷Ⅰ)设函数 ,若 为奇函数,则曲线 在点 处的切线方程为
A. B. C. D.
3、(求参数的值)已知函数f(x)=msinx+b在x= 处的切线方程为y= x- π+1,则实数b的值为()
(3) = (g(x)≠0);(4)[cf(x)]′=cf′(x)(c为常数).
基本题型:
1.(多选)下列函数求导正确的是()
A. B.
C. D.
2.(多选)下列结论中正确的是()
A.若y=cos ,则y′= sin B.若y=ln ,则y′=
C.若y= ,则y′= D.若y=x2 022+log2x,则y′=2 022x2 021+
4、求参数问题的方法:通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出关于参数的方程(组)并解出参数,注意以下几点:切点处的导数是切线的斜率;切点在切线上;切点在曲线上.
类型三、导数的运算
基础知识:
1.基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=
f(x)=xα(α∈Q,且α≠0)
f′(x)=αxα-1
A.对任意 ,
B.若 ,且 ,则对任意 ,
C.当 时,需要作2条切线即可确定 的值
D.无论 在 上取任何有理数都有
15.曲线 在点 处的切线与直线 垂直,则 ________.
16.已知曲线 : ,若过曲线 外一点 引曲线 的两条切线,它们的倾斜角互补,则实数 的值为______.
17.过点(0,-1)且与曲线y=x-1+ 相切的直线方程为________.
3.(2022·全国甲(文)T20)已知函数 ,曲线 在点 处的切线也是曲线 的切线.
(1)若 ,求a;(2)求a的取值范围.
4.(2022·新高考Ⅰ卷T22)已知函数 和 有相同 最小值.
(1)求a;
(2)证明:存在直线 ,其与两条曲线 和 共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.
基础知识:
对解析式中含有导数值的函数,即解析式类似于f(x)=f′(x0)g(x)+h(x)(x0为常数)的函数,解决这类问题的关键是明确f′(x0)是常数,其导数值为0.因此先求导数f′(x),令x=x0,即可得到f′(x0)的值,进而得到函数解析式,求得所求导数值.
注意:f′(x0)代表函数f(x)在x=x0处的导数值;(f(x0))′是函数值f(x0)的导数,且(f(x0))′=0.
A.2eB.eC. D.
7、(求切点坐标)设曲线 在点(0,1)处的切线与曲线 上点 处的切线垂直,则 的坐标为.
8.(求参数的值)已知直线l:y=x+b为曲线f(x)=ex的切线,若直线l与曲线g(x)=- x2+mx- 也相切,则实数m的值为________.
基本方法:
1、函数y=f(x)在点A(x0,f(x0))处的切线方程为:y-f(x0)=f′(x0)(x-x0),一定要抓住关键
A. B.
C. D.
12.(多选)已知函数 在 处的导数为 ,则 的解析式可能为()
A. B.
C. D.
13.(多选题)已知函数 及其导数 ,若存在 ,使得 ,则称 是 的一个“青山点”.下列函数中,有“青山点”的是( )
A. B. C. D.
14.(多选)牛顿在《流数法》一书中,给出了高次代数方程的一种数值解法一牛顿法.首先,设定一个起始点 ,如图,在 处作 图象的切线,切线与 轴的交点横坐标记作 :用 替代 重复上面的过程可得 ;一直继续下去,可得到一系列的数 , , ,…, ,…在一定精确度下,用四舍五入法取值,当 , 近似值相等时,该值即作为函数 的一个零点 .若要求 的近似值 (精确到0.1),我们可以先构造函数 ,再用“牛顿法”求得零点的近似值 ,即为 的近似值,则下列说法正确的是()
讲典例 备高考
类型一、导数的概念及导数的几何意义
基础知识:
1.函数y=f(x)在x=x0处的导数
定义
称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率 = 为函数y=f(x)在x=x0处的导数
记法
记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)= =
2.函数f(x)的导函数:函数f′(x)= 为f(x)的导函数.
根式形式:先化为分数指数幂的形式,再求导
对数形式:先化为和、差形式,再求导
类型三、复合函数的导数
基础知识:
1、一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过中间变量u,y可以表示成 的函数,那么称这个函数为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记作y=f(g(x))
2、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′=yu′·ux′,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.
18.已知函数 ,若 ,则实数 的值为___________.
19.若直线y=kx+b是曲线y=ex-2的切线,也是曲线y=ex-1的切线,则b=________.
20.经过原点 作函数 图像的切线,则切线方程为__________.
21.(若直线 与曲线 满足下列两个条件:
直线 在点 处与曲线 相切; 曲线 在 附近位于直线 的两侧,则称直线 在点 处“切过”曲线 .下列命题正确的是_________(写出所有正确命题的编号)
2、过点的切线方程的求解方法:设切点为P(x0,y0),则斜率k=f′(x0),过切点的切线方程为
y-y0=f′(x0)(x-x0),又因为切线方程过点A(m,n),所以n-y0=f′(x0)(m-x0),然后解出x0的值.
(x0有几个值,就有几条切线)
3、求切点坐标的思路:已知切线方程(或斜率)求切点的一般思路是先求函数的导数,再让导数等于切线的斜率,从而求出切点的横坐标,将横坐标代入函数解析式求出切点的纵坐标.
A.v甲>v乙B.v甲<v乙
C.v甲=v乙D.大小关系不确定
9.设曲线y=x+lnx的一条切线过点(0,1),则此切线与坐标轴围成的三角形面积为()
A. B.
C. D.
10.设函数 ,其中 ,则导数 的取值范围是()
A.[-2,2]B. C. D.
11.(多选)函数 的图象如图所示, 为函数 的导函数,下列不等式正确是()
基本题型:
1.设 为可导函数,且满足 ,则 为()
A.1B.
C.2D.
2.已知函数 ,且 ,则 的值为()
A. B.2C. D.
3.(多选题)已知某物体的运动方程为s(t)=7t2+8(0≤t≤5),则()
A.该物体当1≤t≤3时的平均速度是28B.该物体在t=4时的瞬时速度是56
C.该物体位移的最大值为43D.该物体在t=5时的瞬时速度是70
11.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理))曲线 在点 处的切线的斜率为 ,则 .
12.(2018年高考数学课标Ⅱ卷(理))曲线 在点 处的切线方程为__________.
13.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科)已知 为偶函数,当 时, ,,则曲线 在点 处的切线方程是_______________.
14.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科)若直线 是曲线 的切线,也是曲线 的切线,则 .
A. B. C. D.
6.(多选)过点 作曲线 的切线有且仅有两条,则实数 可能的值是()
A. B. C. D.
7.已知函数 的导函数为 ,且满足 ,则 ()
A.1B. C. D.
8.甲、乙两人走过的路程s1(t),s2(t)与时间t的关系如图,则在[0,t0]这个时间段内,甲、乙两人的平均速度v甲,v乙的关系是()
A. B. C. D.
8.(2019年高考数学课标全国Ⅱ卷理科)已知函数 .
讨论 的单调性,并证明 有且仅有两个零点;
设 是 的一个零点,证明曲线 在点 处的切线也是曲线 的切线.
9.(2021年高考全国甲卷理科)曲线 在点 处的切线方程为__________.
10.(2019年高考数学课标全国Ⅰ卷理科)曲线 在点 处的切线方程为.
2023高考一轮复习讲与练
专题13导数的概念及其意义、导数的运算
练高考 明方向
1.(2022·新高考Ⅰ卷T15)若曲线 有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是______________.
2.(2022·新高考Ⅱ卷T14)写出曲线 过坐标原点的切线方程:____________,____________.
f(x)=sinx
f′(x)=cos_x
f(x)=cosx
f′(x)=-sin_x′(x)=axln_a
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=logax(a>0,且a≠1)
f′(x)=
f(x)=lnx
f′(x)=
2.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);
A.3B.2C.1D.
2、(多选)曲线f(x)=x3-x+3在点P处的切线平行于y=2x-1,则点P的坐标为()
A.(1,3)B.(-1,3)
C.(-1,-3)D.(1,-3)
3.函数 ,且 ,则 ()
A.1B.
C.2D.
4、若 对 恒成立,则曲线 在点 处的切线方程为()
A. B.
C. D.
5.已知函数 的图象在 和 处的切线互相垂直,且 ,则 ()