几个常见函数的导数1
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几个常见函数的导数制作人:徐凯精讲部分:
年级:高三科目:数学类型:同步难易程度:易建议用时:20-25min
一.知识点:
知识点一几个常用函数的导数
知识点二基本初等函数的导数公式
二.典例分析:
题型一 利用导数公式求出函数的导数 例1 求下列函数的导数:
(1)y =sin π3;(2)y =5x ;(3)y =1x 3;(4)y =4x 3;(5)y =log 3x ;(6)y =1-2sin 2x 2
. 解 (1)y ′=0;(2)y ′=(5x )′=5x ln 5;(3)y ′=⎝ ⎛⎭
⎪⎫1x 3′=(x -3)′=-3x -4
;
(4)y ′=(4
x 3
)′=(x 34)′=1
434x -=344
x
;(5)y ′=(log 3x )′=1
x ln 3;
(6)y =1-2sin 2
x
2
=cos x ,y ′=(cos x )′=-sin x .
反思与感悟 若给出函数解析式不符合导数公式,需通过恒等变换对解析式进行化简或变形后求导,如根式化指数幂的形式求导. 题型二 利用导数公式解决切线有关问题
例2 (1)已知P ,Q 为抛物线y =12x 2
上两点,点P ,Q 横坐标分别为4,-2,过P ,Q 分别
作抛物线的切线,两切线交于点A ,则点A 的坐标为________. 答案 (1,-4)
解析 y ′=x ,k PA =y ′|x =4=4,k QA =y ′|x =-2=-2. ∵P (4,8),Q (-2,2),∴PA 的直线方程为y -8=4(x -4),
即y =4x -8,
QA 的直线方程为y -2=-2(x +2),即y =-2x -2,联立方程组⎩⎪⎨
⎪
⎧
y =4x -8,y =-2x -2,得
⎩⎪⎨⎪⎧
x =1,
y =-4.
∴A (1,-4).
(2)已知两条曲线y =sin x ,y =cos x ,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处两条曲线的切线互相垂直并说明理由.
解 设存在一个公共点(x 0,y 0)使两曲线的切线垂直,
则在点(x 0,y 0)处的切线斜率分别为k 1=y ′|0x x ==cos x 0,k 2=y ′|0x x ==-sin x 0, 要使两切线垂直,必须k 1k 2=cos x 0(-sin x 0)=-1, 即sin 2x 0=2,这是不可能的.
∴两条曲线不存在公共点,使在这一点处的两条切线互相垂直. 反思与感悟 1.利用导数的几何意义解决切线问题的两种情况 (1)若已知点是切点,则在该点处的切线斜率就是该点处的导数.
(2)如果已知点不是切点,则应先设出切点,再借助两点连线的斜率公式进行求解. 2.求过点P 与曲线相切的直线方程的三个步骤
题型三 利用导数公式求最值问题
例3 求抛物线y =x 2
上的点到直线x -y -2=0的最短距离.
解 设切点坐标为(x 0,x 2
0),依题意知与直线x -y -2=0平行的抛物线y =x 2
的切线的切点到直线x -y -2=0的距离最短.
∵y ′=(x 2
)′=2x ,∴2x 0=1,∴x 0=12,∴切点坐标为(12,14),
∴所求的最短距离d =|12-1
4-2|2
=72
8.
反思与感悟 利用基本初等函数的求导公式,可求其图象在某一点P (x 0,y 0)处的切线方程,可以解决一些与距离、面积相关的几何的最值问题,一般都与函数图象的切线有关.解题时可先利用图象分析取最值时的位置情况,再利用导数的几何意义准确计算. 三.课堂小结:
1.利用常见函数的导数公式可以比较简捷地求出函数的导数,其关键是牢记和运用好导数公式.解题时,能认真观察函数的结构特征,积极地进行联想化归. 2.有些函数可先化简再应用公式求导.
如求y =1-2sin 2
x
2的导数.因为y =1-2sin 2
x
2=cos x ,所以y ′=(cos x )′=-sin x .
3.对于正弦、余弦函数的导数,一是注意函数名称的变化,二是注意函数符号的变化.
精练部分:
年级:高三 科目:数学 类型:同步
难易程度:易 建议用时:随堂练习10-15min 课后作业30min
四.随堂练习: 一、选择题
1.下列各式中正确的个数是( )
①(x 7)′=7x 6;②(x -1)′=x -2
;③(1
x
)′=-12x -32;④(5x 2
)′=25x -35;⑤(cos x )′
=-sin x ;⑥(cos 2)′=-sin 2. A .3 B .4 C .5 D .6 答案 B
2.已知过曲线y =1
x
上一点P 的切线的斜率为-4,则点P 的坐标为( )
或⎝ ⎛⎭
⎪⎫-12,-2 答案 B
解析 y ′=⎝ ⎛⎭
⎪⎫1x ′=-1x 2=-4,x =±12,故选B.
3.已知f (x )=x a
,若f ′(-1)=-4,则a 的值等于( ) A .4 B .-4 C .5 D .-5 答案 A
解析 f ′(x )=ax
a -1,f ′(-1)=a (-1)
a -1
=-4,a =4.
4.已知曲线y =x 3
在点(2,8)处的切线方程为y =kx +b ,则k -b 等于( ) A .4 B .-4 C .28 D .-28 答案 C
解析 ∵点(2,8)在切线上,∴2k +b =8,①又y ′|x =2=3×22
=12=k ,② 由①②可得:k =12,b =-16,∴k -b =28. 5.已知f (x )=1
x ,g (x )=mx ,且g ′(2)=
1
f ′2
,则m =________.
答案 -4
解析 f ′(x )=-1
x 2,g ′(x )=m .∵g ′(2)=
1
f ′2
,∴m =-4.
6.设曲线y =e x
在点(0,1)处的切线与曲线y =1x
(x >0)上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为
________. 答案 (1,1) 五. 课后作业: