(完整版)导数讲义(学生新版)
人教版高中数学选修1-1教学讲义-导数及其应用

人教版高中数学选修1-1教学讲义年级:上课次数:学员姓名:辅导科目:数学学科教师:课题《导数及其应用》全章复习与巩固课型□预习课□同步课■复习课□习题课授课日期及时段教学内容《导数及其应用》全章复习与巩固【知识网络】【要点梳理】变化率;瞬时电动势是磁通量()t Φ对时间t 的变化率.最常用的是瞬时速度与瞬时加速度. 要点二:导数的计算 1.基本初等函数的导数基本初等函数 导数 特别地常数函数()y c c =为常数 '0y ='0π=,'=0e幂函数()ny xn =为有理数1n y n x -=⋅211'x x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()1'2x x =指数函数xy a = 'ln x y a a =⋅()'xxe e=对数函数log a y x = 1'ln y x a =⋅()1ln 'x x=正弦函数sin y x = 'cos y x =()2sin 1tan '='=cos cos x x x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭()2cos 1cot '='=sin sin x x x x⎛⎫⎪⎝⎭ 余弦函数cos y x ='sin y x =-要点诠释:基本初等函数的求导公式不需要证明,只需记住公式即可. 2.和、差、积、商的导数要点诠释:(1)一个推广:1212()''''n n u u u u u u ±±±=±±±.(2)两个特例:()''cu cu =(c 为常数);2211'()1'()'()'(()0)()()()g x g x g x g x g x g x g x ⎡⎤⋅-⋅==-≠⎢⎥⎣⎦.3.复合函数的导数设函数()u x ϕ=在点x 处可导,''()x u x ϕ=,函数()y f u =在点x 的对应点u 处也可导''()u y f u =,则复合函数[()]y f x ϕ=在点x 处可导,并且'''x u x y y u =⋅,或写作'[()]'()'()x f x f u x ϕϕ=⋅.1xe ; ()25x x+;(1)求a ,b ;(2)求函数()f x 在()[0] 0t t >,内的最大值和最小值.【变式2】设函数()2=++ln f x x ax b x ,曲线()y f x =过()10P ,,且在P 点处的切线斜率为2.(1)求a ,b 的值; (2)证明:()22f x x ≤-.例4. 设函数3()1f x ax bx =++在1x =处取得极值1-.(Ⅰ)求a b 、的值; (Ⅱ)求()f x 的单调区间.举一反三:【变式1】如果函数()=y f x 的导函数的图象如图所示,给出下列判断:①函数()=y f x 在区间132⎛⎫-- ⎪⎝⎭,内单调递增;②函数()=y f x 在区间132⎛⎫- ⎪⎝⎭,内单调递减;③函数()=y f x 在区间(4,5)内单调递增;【变式2】已知()32(f x ax bx x a b ∈R =++,、且0)ab ≠的图象如图所示,若12x x >,则有( ) A .a>0,b>0B .a<0,b<0C .a<0,b>0D .a>0,b<0类型六:导数的实际应用例8. 某商场预计2010年从1月份起前x 个月,顾客对某种商品的需求总量p (x )件与月份x 的近似关系是p (x )=12x (x +1)(39-2x )(x ∈N *,且x ≤12). 该商品的进价q (x )元与月份x 的近似关系是q (x )=150+2x (x ∈N *,且x ≤12),(1)写出今年第x 月的需求量f (x )件与月份x 的函数关系式;(2)该商品每件的售价为185元,若不计其他费用且每月都能满足市场需求,则此商场今年销售该商品的月利润预计最大是多少元?举一反三:【变式】一火车锅炉每小时煤消耗费用与火车行驶速度的立方成正比,已知当速度为20 km /h 时,每小时消耗的煤价值40元,其他费用每小时需200元,火车的最高速度为100km /h ,火车以何速度行驶才能使从甲城开往乙城的总费用最少?32x x 在0p 处的切线平行于直线41x ,则0p B 1,4)-- D x 3-3x 2-12x +5在[0,3]上的最大值和最小值分别是( )A .2R 和32R B .55R 和455R C .45R 和75R D .以上都不对 5. 已知二次函数f (x )的图像如图所示,则其导函数f ′(x )的图像大致形状是( )6. 设R a ∈,若函数x e y ax 3+=,(R x ∈)有大于零的极值点,则( )A. 3a <-B. 3a >-C. 13a <-D. 13a >-7.已知f (x )=x 3+bx 2+cx +d 在区间[-1,2]上是减函数,那么b +c ( )A .有最大值152B .有最大值-152C .有最小值152 D .有最小值-152 二、填空题8.函数()ln x f x x=的单调递减区间是_ _____. 9..求由曲线1,2,===y x e y x 围成的曲边梯形的面积为___________.10. 函数32()3f x x a x a =-+(0a >)的极大值为正数,极小值为负数,则a 的取值范围 。
高中数学全套讲义 选修1-1 导数概念中挡 学生版

目录目录 (1)考点一导数的概念 (2)题型1 变化的快慢和变化率 (2)题型2 导数的概念 (4)考点二导数的几何意义 (4)题型3 有关斜率的判断与计算 (4)课后综合巩固练习 (5)考点一 导数的概念1.平均变化率:已知函数()y f x =在点0x x =及其附近有定义,令0x x x ∆=-,0000()()()()y y y f x f x f x x f x ∆=-=-=+∆-,则当0x ∆≠时,比值00()()f x x f x yx x+∆-∆=∆∆叫做函数()y f x =在0x 到0x x +∆之间的平均变化率.2.瞬时变化率:如果当x ∆趋近于0时,平均变化率00()()f x x f x x+∆-∆趋近于一个常数l ,则数l 称为函数()f x 在点0x 的瞬时变化率.可用符号记为:当0x ∆→时,00()()f x x f x l x+∆-→∆.还可以说:当0x ∆→时,函数平均变化率的极限等于函数在0x 的瞬时变化率l ,记作:000()()lim x f x x f x l x∆→+∆-=∆.3.导数:函数在0x 的瞬时变化率,通常就定义为()f x 在0x x =处的导数.并记作()0f x '0|x x y ='可以写为:0000()()lim()x f x x f x f x x∆→+∆-'=∆.4.导函数:如果()f x 在开区间()a b ,内每一点x 导数都存在,则称()f x 在区间()a b ,可导,这样,对于开区间()a b ,内的每个值x ,都对应一个确定的导数()f x ',于是在区间()a b ,内构成一个新的函数,我们把这个函数称为函数()y f x =的导函数,记为()f x '.导函数通常简称为导数,今后,如不特别指明求某一点的导数,求导数指的就是求导函数.题型1 变化的快慢和变化率1.(2018春•菏泽期中)已知函数()y f x =,其导函数()y f x '=的图象如图,则对于函数()y f x =的描述正确的是( )A .在(,0)-∞上为减函数B .在0x =处取得最大值C .在(4,)+∞上为减函数D .在2x =处取得最小值2.(2019春•韩城市期末)设函数()f x 在定义域内可导,()y f x =的图象如图所示,则导函数()y f x ='的图象可能为( )A .B .C .D .3.(2018春•思明区校级月考)已知函数()f x 的图象如图所示,()f x '是函数()f x 的导函数,则下列数值排序正确的是( )A .2f '(2)f <(4)f -(2)2f <'(4)B .2f '(4)2f <'(2)f <(4)f -(2)C .2f '(2)2f <'(4)f <(4)f -(2)D .f (4)f -(2)2f <'(4)2f <'(2)4.(2017春•东坡区校级月考)函数()f x 的图象如图所示,则下列关系正确的是( )A .0f '<(2)f '<(3)f <(3)f -(2)B .0f '<(2)f <(3)f -(2)f '<(3)C .0f '<(3)f <(3)f -(2)f '<(2)D .0f <(3)f -(2)f '<(2)f '-(3) 5.函数1y x=在区间0[x ,0x +△0](0x x ≠,0x +△0)x ≠内的平均变化率为 .题型2 导数的概念6.(2017春•邢台月考)设函数()1sin 2f x x =+,则等于0()(0)lim (x f x f x→- ) A .2-B .0C .3D .27.(2019•濮阳一模)已知21()(0)2f x alnx x a =+>,若对任意两个不等的正实数1x ,2x ,都有1212()()2f x f x x x ->-恒成立,则a 的取值范围是( )A .(0,1]B .(1,)+∞C .(0,1)D .[1,)+∞8.(2018春•商丘期中)已知函数3()(2)x f x x x e =-,则0(1)(1)lim x f x f x→+-的值为( )A .e -B .1C .eD .09.(2016春•邯郸期中)已知f '(2)2=,则0(22)(2)lim 4x f x f x→--= .考点二 导数的几何意义导数的几何意义:曲线()y f x =在点()00()x f x ,的切线的斜率等于()0f x '.题型3 有关斜率的判断与计算10.(2018•海南三模)已知函数42()2(1)f x x ax a x =-++-为偶函数,则()f x 的导函数()f x '的图象大致为( )A .B .C .D .11.(2016春•海淀区期中)若小球自由落体的运动方程为21()(2s t gt g =为常数),该小球在1t =到3t =的平均速度为v ,在2t =的瞬时速度为2v ,则v 和2v 关系为( )A .2v v >B .2v v <C .2v v =D .不能确定12.(2018秋•中山市期末)已知曲线y lnx =的切线过原点,则此切线的斜率为( ) A .eB .e -C .1eD .1e-13.(2016秋•福州期末)一质点做直线运动,由始点经过t 秒后的距离为322s t t t =-+,则2t =秒时的瞬时速度为( )A .8/m sB .10/m sC .16/m sD .18/m s14.(2018•邯郸二模)若过点(1,)P m -可以作三条直线与曲线:x C y xe =相切,则m 的取值范围是( ) A .23(e -,)+∞ B .1(,0)e-C .(0,)+∞D .231(,)e e-- 15.(2018秋•龙岩期末)已知P 为函数y lnx =图象上任意一点,点Q 为圆222(1)1x y e +--=上任意一点,则线段PQ 长度的最小值为 .16.(2019春•襄阳期末)正弦曲线sin y x =上一点P ,正弦曲线的以点P 为切点的切线为直线l ,则直线l 的倾斜角的范围是 .17.(2017秋•海陵区校级期中)已知点P 在曲线sin y x =上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是 .课后综合巩固练习1.(2017•红桥区模拟)已知函数321()3f x x x =--,则曲线()y f x =在点(1,f (1))处的切线斜率为 .2.(2017春•昌平区校级月考)曲线3123y x =-在点7(1,)3--处的切线的倾斜角为 .3.(2015秋•徐州期末)若函数()x f x e ax =-在(1,)+∞上单调增,则实数a 的最大值为 . 4.(2018春•江岸区校级月考)已知一个物体的运动方程为21s t t =-+,其中s 的单位是m ,t 的单位是s ,那么物体在3s 时的瞬时速度为( )A .5 /m sB .6 /m sC .7 /m sD .8 /m s5.(2018•咸阳三模)已知三次函数32()f x ax bx cx d =+++的图象如图所示,则(0)(1)f f '=' .6.(2018春•昌吉市期末)如图函数()f x 的图象在点P 处的切线为:25y x =-+,则f (2)f +'(2)= .7.(2019春•让胡路区校级月考)已知函数()()y f x x R =∈上任一点0(x ,0())f x 处的切线斜率200(3)(1)k x x =-+,则该函数的单调递增区间为 .8.(2017春•昌平区校级月考)曲线3123y x =-在点7(1,)3--处的切线的倾斜角为 .9.(2016春•鹤壁期末)已知点P 在曲线41x y e =+上,a 为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则a 的取值范围是 .10.(2016春•安徽校级月考)现有一倒放圆锥形容器,该容器深24m ,底面直径为6m ,水以35/m s π的速度流入,则当水流入时间为1s 时,水面上升的速度为 .。
5.1.2导数的概念及其意义课件(人教版)

x
1 1 lim 1 x
x0 x
1
lim (
) 1.
x0 1 x
例3.将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同产品,需要 对原油进行冷却和加热.如果第xh时,原油的温度(单位 : C) 为y f ( x) x2 7 x 15( 0 x 8).计算第2h和第6h,原油 温度的瞬时变化率,并说明它们的意义.
(1)以直代曲:大多数函数就一小段范围看,大 致可以看作直线,某点附近的曲线可以用过该 点的切线近似代替; (2)函数的单调性与其导函数正负的关系 ; (3)曲线的变化快慢及切线的倾斜角的内在联系 .
例5.下图是人体血管中药物浓度c=f(t)(单位:mg/mL)随时 间t(单位min)变化的函数图象.根据图象,估计t=0.2,0.4, 0.6,0.8min时,血管中药物浓度的瞬时变化率 (精确到0.1) .
小结:
1.导数的定义:
函数 y = f (x) 在 x = x0 处的瞬时变化率是
lim lim f (x0 x) f (x0)
y
x0
x
x0 x
称为函数 y = f (x) 在 x = x0 处的导数, 记作 f '(x0)
2.由导数的定义可得求导数的一般步骤:
(1)求函数的增量 y f (x0 x) f (x0) (2)求平均变化率 y
2.求曲线y 2x2 1在点(1, 1)处的切线方程.
3:求y=f(x)=x2+1在x=1处的导数.
解 : lim y lim f (x0 x) f (x0 )
x x0
x0
x y = x 2+1
lim (1 x)2 1 (11)
x0
x
lim 2x (x)2 2.
导数与函数的单调性、极值与最值-讲义(学生版)

导数与函数的单调性、极值与最值一、课堂目标1.掌握利用导数求解函数单调区间的方法步骤 .2.掌握极值与极值点的概念,能够结合函数与导数图象找出极值点与极值 .3.掌握利用导数求解函数极值的方法步骤.4.掌握利用导数求解给定区间上可导函数最值的方法步骤.二、知识讲解1. 导数与函数单调性知识精讲(1)导数与函数单调性①如果在区间内,,则曲线在区间对应的那一段上每一点处切线的斜率都大于,曲线呈上升状态,因此在上是增函数,如下图所示;,()(),(),②如果在区间内,,则曲线在区间对应的那一段上每一点处切线的斜率都小于,曲线呈下降状态,因此在上是减函数,如下图所示.,()(),(),(2)导数绝对值的大小与函数图象的关系一般地,如果一个函数在某一范围内导数的绝对值较大,那么函数在这个范围内变化得较快,这时函数的图象就比较“陡峭”(向上或向下);反之,函数在这个范围内变化得较慢,函数的图象就比较“平缓.知识点睛函数在区间可导.(1)若,则函数在此区间内单调递增;(2)若,则函数在此区间内单调递减;(3)若,则函数在此区间内为常数函数.经典例题A.① B.② C.③ D.④1.已知函数的导函数的图象如图所示,那么函数的图象最有可能的是().巩固练习2.是函数的导函数,的图像如图所示,则的图像最有可能是下列选项中的( ).A.B.C. D.经典例题A. B.C.D.3.函数的图象如图所示,则的图像可能是( ).A.4.已知函数的图像如图所示,则等式的解集为( ).B.C.D.巩固练习A.B.C.D.5.如果函数的图像如右图,那么导函数的图像可能是().2. 利用导数求函数的单调区间的步骤知识精讲(1)确定的定义域;(2)求导数;(3)由(或)解出相应的的取值范围.当时,在相应区间上是增函数;当时,在相应区间上是减函数.知识点睛需要注意的是:1.在利用导数求函数的单调区间时,首先要确定函数的定义域,解决问题是必须在定义域内进行;2.在对函数划分单调区间时,除了必须确定使导数等于零的点(即导函数的零点)外,还要注意定义域内的不连续点和不可导点.经典例题A. B.C.D.6.函数的单调递增区间是().巩固练习A. B.C. D.7.函数的单调递增区间为().A.B.C.D.8.函数,的单调递减区间是( ).和和和和经典例题A. B.C.D.9.函数在上是减函数,则的取值范围是().巩固练习A. B.C. D.10.若为函数的递增区间,则的取值范围为().A. B.C.D.11.若函数为增函数,则实数的取值范围为( ).经典例题12.已知在区间上不单调,实数的取值范围是( ).A. B.C.D.巩固练习A. B.C. D.13.已知函数在上不单调,则的取值范围是().经典例题14.函数在上存在单调增区间,则实数的范围是.巩固练习A. B.C.D.15.若函数存在单调递增区间,则的取值范围是().3. 导数与函数的极值知识精讲函数极值与极值点的定义一般地,设函数的定义域为,设,如果对于附近的任意不同于的,都有:①,则称为函数的一个极大值点,且在处取极大值;②,则称为函数的一个极小值点,且在处取极小值.极大值点与极小值点都称为极值点,极大值与极小值都称为极值.显然,极大值点在其附近函数值最大,极小值点在其附近函数值最小.()()()()()()()()()知识点睛极值点的判断一般地,设函数在处可导,且.①如果对于左侧附近的任意,都有,对于右侧附近的任意,都有,那么此时是的极大值点;②如果对于左侧附近的任意,都有,对于右侧附近的任意,都有,那么此时是的极小值点;()()()()()()()()③如果在的左侧附近与右侧附近均为正号(或均为负号),则一定不是的极值点.()()经典例题A.B.C. D.16.函数在上的极小值点为().A.B.C.D.17.已知,在处有极值,则,的值为( ).,或,,或,,以上都不正确巩固练习A.B.C.D.18.函数的极大值为,那么等于().4. 求函数的极值的方法知识精讲求极值的步骤:(1)求导数;(2)求方程的所有实数根;(3)检验在方程的根的左右两侧的值的符号:①如果是左正右负,则在这个根处去的极大值;②如果是左负右正,则在这个根处去的极小值;③如果是左右同号,则在这个根处无极值.知识点睛导数与极值的关系:如果函数在区间上是单调递增的,在区间上是单调递减的,则是极大值点,是极大值.如果函数在区间上是单调递减的,在区间上是单调递增的,则是极小值点,是极小值.经典例题(1)(2)19.求下列函数的极值...巩固练习(1)(2)20.求下列函数的极值...A. B. C.D.21.设函数,则函数的极小值为().经典例题22.判断下列函数是否有极值,如果有极值,请求出其极值;若无极值,请说明理由..巩固练习23.判断下列函数是否有极值,如果有极值,请求出其极值;若无极值,请说明理由..经典例题24.设函数在和处有极值,且,求,,的值及函数的极值.25.若有极大值和极小值,则的取值范围是 .巩固练习26.已知函数在处取得极值,求的值.5. 求函数在上的最值的步骤知识精讲(1)函数的最大(小)值一般地,如果在上函数的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值,且函数的最值必在极值点或区间端点处取得.(2)求函数在上的最值的步骤①求函数在区间上的极值;②将函数的各极值点与端点处的函数值比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.知识点睛最值与极值的区别与联系(1)函数的最值是一个整体性的概念,反映的是函数在整个定义域上的情况,是对整个区间上的函数值的比较;函数的极值是在局部上对函数值的比较,具有相对性;(2)函数在一个闭区间上若存在最大值或最小值,则最大值或最小值只能各有一个,具有唯一性;而极大值和极小值可能多于一个,也可能没有;(3)极值只能在区间内取得,最值则可以在区间端点处取得;函数有极值时不一定有最值,有最值时也未必有极值;极值有可能成为最值,最值只要不在区间端点处取得必定是极值.经典例题27.已知函数,求函数在上的最大值和最小值.巩固练习28.函数的最大值为.A., B.,C.,D.,29.函数在区间上的最大值,最小值分别为().30.函数,的最小值等于.经典例题A. B.C.D.31.函数在上最大值为,最小值为,则实数取值范围为().巩固练习A. B.C. D.32.若函数在内有最小值,则的取值范围是().经典例题(1)(2)33.已知函数.求曲线在点处的切线方程.求函数在区间上的最大值和最小值.巩固练习(1)(2)34.已知函数,曲线在处的切线经过点.求实数的值.设,求在区间上的最大值和最小值.三、思维导图你学会了吗?画出思维导图总结本节课所学吧!四、出门测(1)(2)35.已知函数.写出函数的单调递减区间.求函数的极值.11(1)(2)36.已知函数.求曲线在点处的切线方程;求在区间上的最小值和最大值.。
高考导数讲义一零点问题完整版.doc

高考导数讲义一:零点问题例1、设函数(I )求曲线在点处的切线方程;(II )设,若函数有三个不同零点,求c 的取值范围; (III )求证:是有三个不同零点的必要而不充分条件. 解:(I )由()32f x x ax bx c =+++,得()232f x x ax b '=++.因为()0f c =,()0f b '=,所以曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程为y bx c =+. (II )当4a b ==时,()3244f x x x x c =+++,所以()2384f x x x '=++.令()0f x '=,得23840x x ++=,解得2x =-或23x =-. ()f x 与()f x '在区间(),-∞+∞上的情况如下:所以,当0c >且32027c -<时,存在()14,2x ∈--,222,3x ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,32,03x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,使得()()()1230f x f x f x ===.由()f x 的单调性知,当且仅当320,27c ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,函数()3244f x x x x c =+++有三个不同零点. (III )当24120a b ∆=-<时,()2320f x x ax b '=++>,(),x ∈-∞+∞,此时函数()f x 在区间(),-∞+∞上单调递增,所以()f x 不可能有三个不同零点.当24120a b ∆=-=时,()232f x x ax b '=++只有一个零点,记作0x .当()0,x x ∈-∞时,()0f x '>,()f x 在区间()0,x -∞上单调递增;()32.f x x ax bx c =+++().y f x =()()0,0f 4a b ==()f x 230a b ->().f x当()0,x x ∈+∞时,()0f x '>,()f x 在区间()0,x +∞上单调递增. 所以()f x 不可能有三个不同零点.综上所述,若函数()f x 有三个不同零点,则必有24120a b ∆=->. 故230a b ->是()f x 有三个不同零点的必要条件.当4a b ==,0c =时,230a b ->,()()232442f x x x x x x =++=+只有两个不同 零点, 所以230a b ->不是()f x 有三个不同零点的充分条件. 因此230a b ->是()f x 有三个不同零点的必要而不充分条件.例2.设函数()2ln 2x f x k x =-,0k >. (I )求()f x 的单调区间和极值;(II )证明:若()f x 存在零点,则()f x 在区间(上仅有一个零点.【答案】(I )单调递减区间是,单调递增区间是)+∞;极小值(1ln )2k k f -=;(II )证明详见解析. 【解析】试题分析:本题主要考查导数的运算、利用导数判断函数的单调性、利用导数求函数的极值和最值、函数零点问题等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.(I )先对()f x 求导,令'()0f x =解出x ,将函数的定义域断开,列表,分析函数的单调性,所以由表格知当x =小值;(II )利用第一问的表,知f 为函数的最小值,如果函数有零点,只需最小值(1ln )02k k -≤,从而解出k e ≥,下面再分情况分析函数有几个零点.试题解析:(Ⅰ)由()2ln 2x f x k x =-,(0k >)得 2'()k x kf x x x x-=-=.由'()0f x =解得x =()f x 与'()f x 在区间(0,)+∞上的情况如下:所以,()f x 的单调递减区间是,单调递增区间是)+∞;()f x 在x =(1ln )2k k f -=.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,()f x 在区间(0,)+∞上的最小值为(1ln )2k k f -=. 因为()f x 存在零点,所以(1ln )02k k -≤,从而k e ≥.当k e =时,()f x 在区间上单调递减,且0f =,所以x =()f x 在区间上的唯一零点.当k e >时,()f x 在区间上单调递减,且1(1)02f =>,02e kf -=<,所以()f x 在区间上仅有一个零点.综上可知,若()f x 存在零点,则()f x 在区间上仅有一个零点.考点:导数的运算、利用导数判断函数的单调性、利用导数求函数的极值、函数零点问题.【名师点晴】本题主要考查的是导数的运算、利用导数判断函数的单调性、利用导数求函数的极值和函数的零点,属于难题.利用导数求函数()f x 的单调性与极值的步骤:①确定函数()f x 的定义域;②对()f x 求导;③求方程()0f x '=的所有实数根;④列表格.证明函数仅有一个零点的步骤:①用零点存在性定理证明函数零点的存在性;②用函数的单调性证明函数零点的唯一性. 例3.设函数()2ln xf x ea x =-.(I )讨论()f x 的导函数()f x '的零点的个数; (II )证明:当0a >时()22lnf x a a a≥+. 【答案】(I )当0a £时,()f x ¢没有零点;当0a >时,()f x ¢存在唯一零点.(II )见解析 【解析】试题分析:(I )先求出导函数,分0a £与0a >考虑()f x '的单调性及性质,即可判断出零点个数;(II )由(I )可设()f x ¢在()0+¥,的唯一零点为0x ,根据()f x '的正负,即可判定函数的图像与性质,求出函数的最小值,即可证明其最小值不小于22lna a a+,即证明了所证不等式. 试题解析:(I )()f x 的定义域为()0+¥,,()2()=20x af x e x x¢->. 当0a £时,()0f x ¢>,()f x ¢没有零点; 当0a >时,因为2x e 单调递增,ax-单调递增,所以()f x ¢在()0+¥,单调递增.又()0f a ¢>,当b 满足04ab <<且14b <时,(b)0f ¢<,故当0a >时,()f x ¢存在唯一零点. (II )由(I ),可设()f x ¢在()0+¥,的唯一零点为0x ,当()00x x Î,时,()0f x ¢<;当()0+x x 违,时,()0f x ¢>. 故()f x 在()00x ,单调递减,在()0+x ¥,单调递增,所以当0x x =时,()f x 取得最小值,最小值为0()f x .由于0202=0x a ex -,所以00022()=2ln 2ln 2a f x ax a a a x a a ++?. 故当0a >时,2()2lnf x a a a?. 考点:常见函数导数及导数运算法则;函数的零点;利用导数研究函数图像与性质;利用导数证明不等式;运算求解能力.【名师点睛】导数的综合应用是高考考查的重点和热点,解决此类问题,要熟练掌握常见函数的导数和导数的运算法则、掌握通过利用导数研究函数的单调性、极值研究函数的图像与性质.对函数的零点问题,利用导数研究函数的图像与性质,画出函数图像草图,结合图像处理;对恒成立或能处理成立问题,常用参变分离或分类讨论来处理. 例4.设函数2(),(,)f x x ax b a b R =++∈.(1)当214a b =+时,求函数()f x 在[1,1]-上的最小值()g a 的表达式; (2)已知函数()f x 在[1,1]-上存在零点,021b a ≤-≤,求b 的取值范围.【答案】(1)222,2,4()1,22,2,24a a a g a a a a a ⎧++≤-⎪⎪⎪=-<≤⎨⎪⎪-+>⎪⎩;(2)[3,9--【解析】(1)将函数进行配方,利用对称轴与给定区间的位置关系,通过分类讨论确定函数在给定上的最小值,并用分段函数的形式进行表示;(2)设定函数的零点,根据条件表示两个零点之间的不等关系,通过分类讨论,分别确定参数b 的取值情况,利用并集原理得到参数b 的取值范围.试题解析:(1)当214a b =+时,2()()12a f x x =++,故其对称轴为2a x =-. 当2a ≤-时,2()(1)24a g a f a ==++. 当22a -<≤时,()()12a g a f =-=.当2a >时,2()(1)24a g a f a =-=-+. 综上,222,2,4()1,22,2,24a a a g a a a a a ⎧++≤-⎪⎪⎪=-<≤⎨⎪⎪-+>⎪⎩(2)设,s t 为方程()0f x =的解,且11t -≤≤,则s t ast b+=-⎧⎨=⎩.由于021b a ≤-≤,因此212(11)22t ts t t t --≤≤-≤≤++. 当01t ≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于222032t t --≤≤+和212932t t t --≤≤-+,所以293b -≤≤-当10t -≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于22202t t --≤<+和2302t t t --≤<+,所以30b -≤<. 综上可知,b的取值范围是[3,9--.【考点定位】1.函数的单调性与最值;2.分段函数;3.不等式性质;4.分类讨论思想.【名师点睛】本题主要考查函数的单调性与最值,函数零点问题.利用函数的单调性以及二次函数的对称轴与给定区间的位置关系,利用分类讨论思想确定在各种情况下函数的最小值情况,最后用分段函数的形式进行表示;利用函数与方程思想,确定零点与系数之间的关系,利用其范围,通过分类讨论确定参数b 的取值范围.本题属于中等题,主要考查学生应用函数性质解决有关函数应用的能力,考查学生对数形结合数学、分类讨论思想以及函数与方程思想的应用能力,考查学生基本的运算能力.例5、已知函数 . (I)讨论 的单调性;(II)若 有两个零点,求a 的取值范围.【解析】(Ⅰ)()(1)2(1)(1)(2)xxf x x e a x x e a '=-+-=-+.( i )当0a ≥时,则当1x >时,()0f x '>;当1x <时,()0f x '< 故函数()f x 在(,1)-∞单调递减,在(1,)+∞单调递增.( ii )当0a <时,由()0f x '=,解得:1x =或ln(2)x a =- ①若ln(2)1a -=,即2e a =-,则x R ∀∈,()(1)()0xf x x e e '=-+≥ 故()f x 在(,)-∞+∞单调递增.②若ln(2)1a -<,即2ea >-,则当(,ln(2))(1,)x a ∈-∞-+∞时,()0f x '>;当(ln(2),1)x a ∈-时,()0f x '<故函数在(,ln(2))a -∞-,(1,)+∞单调递增;在(ln(2),1)a -单调递减. ③若ln(2)1a ->,即2ea <-,则当(,1)(ln(2),)x a ∈-∞-+∞时,()0f x '>;当(1,ln(2))x a ∈-时,()0f x '<;故函数在(,1)-∞,(ln(2),)a -+∞单调递增;在(1,ln(2))a -单调递减.(Ⅱ)(i )当0a >时,由(Ⅰ)知,函数()f x 在(,1)-∞单调递减,在(1,)+∞单调递增. 又∵(1),(2)f e f a ==,取实数b 满足0b <且ln2ab <,则 223()(2)(1)()022a fb b a b a b b >-+-=-> ∴()f x 有两个零点.(ii )若0a =,则()(2)xf x x e =-,故()f x 只有一个零点. (iii )若0a <,由(I )知,当2ea ≥-,则()f x 在(1,)+∞单调递增,又当1x ≤时,()0f x <,故()f x 不存在两个零点;当2ea <-,则函数在(ln(2),)a -+∞单调递增;在(1,ln(2))a -单调递减.又当1x ≤时,()0f x <,故不存在两个零点.综上所述,a 的取值范围是()0,+∞.例6.设a 为实数,函数()()()21f x x a x a a a =-+---. (1)若()01f ≤,求a 的取值范围; (2)讨论()f x 的单调性; (3)当2a ≥时,讨论()4f x x+在区间()0,+∞内的零点个数. 【答案】(1)1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦;(2))(x f 在),(+∞a 上单调递增,在),(a -∞上单调递减;(3)当2=a 时,()4f x x +有一个零点2x =;当2>a 时,()4f x x+有两个零点. 【解析】试题分析:(1)先由()01f <可得1≤+a a ,再对a 的取值范围进行讨论可得1≤+a a 的解,进而可得a 的取值范围;(2)先写函数()f x 的解析式,再对a 的取值范围进行讨论确定函数()f x 的单调性;(3)先由(2)得函数()f x 的最小值,再对a 的取值范围进行讨论确定()4f x x+在区间()0,+∞内的零点个数. 试题解析:(1)22(0)f a a a a a a =+-+=+,因为()01f ≤,所以1≤+a a , 当0≤a 时,10≤,显然成立;当0>a ,则有12≤a ,所以21≤a .所以210≤<a . 综上所述,a 的取值范围是1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.(2)()⎪⎩⎪⎨⎧<++-≥--=ax a x a x ax x a x x f ,2)12(,12)(22对于()x a x u 1221--=,其对称轴为a a a x <-=-=21212,开口向上, 所以)(x f 在),(+∞a 上单调递增;对于()a x a x u 21221++-=,其对称轴为a a a x >+=+=21212,开口向上, 所以)(x f 在),(a -∞上单调递减.综上所述,)(x f 在),(+∞a 上单调递增,在),(a -∞上单调递减.(3)由(2)得)(x f 在),(+∞a 上单调递增,在),0(a 上单调递减,所以2min )()(a a a f x f -==. (i)当2=a 时,2)2()(min -==f x f ,⎪⎩⎪⎨⎧<+-≥-=2,452,3)(22x x x x x x x f令()40f x x +=,即xx f 4)(-=(0x >).因为)(x f 在)2,0(上单调递减,所以2)2()(-=>f x f而x y 4-=在)2,0(上单调递增,2)2(-=<f y ,所以)(x f y =与xy 4-=在)2,0(无交点. 当2≥x 时,xx x x f 43)(2-=-=,即04323=+-x x ,所以042223=+--x x x ,所以()0)1(22=+-x x ,因为2≥x ,所以2=x ,即当2=a 时,()4f x x+有一个零点2x =.(ii)当2>a 时,2min )()(a a a f x f -==,当),0(a x ∈时,42)0(>=a f ,2)(a a a f -=,而xy 4-=在),0(a x ∈上单调递增, 当a x =时,a y 4-=.下面比较2)(a a a f -=与a4-的大小 因为0)2)(2()4()4(2232<++--=---=---aa a a a a a a a a 所以aa a a f 4)(2-<-=结合图象不难得当2>a 时,)(x f y =与xy 4-=有两个交点. 综上所述,当2=a 时,()4f x x +有一个零点2x =;当2>a 时,()4f x x+有两个零点. 考点:1、绝对值不等式;2、函数的单调性;3、函数的最值;4、函数的零点.【名师点晴】本题主要考查的是绝对值不等式、函数的单调性、函数的最值和函数的零点,属于难题.零点分段法解绝对值不等式的步骤:①求零点;②划区间,去绝对值号;③分别解去掉绝对值的不等式;④取每段结果的并集,注意在分段时不要遗漏区间的端点值.判断函数的单调性的方法:①基本初等函数的单调性;②导数法.判断函数零点的个数的方法:①解方程法;②图象法. 例7.已知函数f (x )=-2lnx +x 2-2ax +a 2,其中a >0. (Ⅰ)设g (x )为f (x )的导函数,讨论g (x )的单调性;(Ⅱ)证明:存在a ∈(0,1),使得f (x )≥0恒成立,且f (x )=0在区间(1,+∞)内有唯一解.【解析】(Ⅰ)由已知,函数f(x)的定义域为(0,+∞) g(x)=f '(x)=2(x-1-lnx-a)所以g'(x)=2-22(1)xx x-=当x∈(0,1)时,g'(x)<0,g(x)单调递减当x∈(1,+∞)时,g'(x)>0,g(x)单调递增(Ⅱ)由f '(x)=2(x-1-lnx-a)=0,解得a=x-1-lnx令Φ(x)=-2xlnx+x2-2x(x-1-lnx)+(x-1-lnx)2=(1+lnx)2-2xlnx 则Φ(1)=1>0,Φ(e)=2(2-e)<0于是存在x0∈(1,e),使得Φ(x0)=0令a0=x0-1-lnx0=u(x0),其中u(x)=x-1-lnx(x≥1)由u'(x)=1-1x≥0知,函数u(x)在区间(1,+∞)上单调递增故0=u(1)<a0=u(x0)<u(e)=e-2<1即a0∈(0,1)当a=a0时,有f '(x0)=0,f(x0)=Φ(x0)=0再由(Ⅰ)知,f '(x)在区间(1,+∞)上单调递增当x∈(1,x0)时,f '(x)<0,从而f(x)>f(x0)=0当x∈(x0,+∞)时,f '(x)>0,从而f(x)>f(x0)=0又当x∈(0,1]时,f(x)=(x-a0)2-2xlnx>0故x∈(0,+∞)时,f(x)≥0综上所述,存在a∈(0,1),使得f(x)≥0恒成立,且f(x)=0在区间(1,+∞)内有唯一解.【考点定位】本题主要考查导数的运算、导数在研究函数中的应用、函数的零点等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、创新意识,考查函数与方程、数形结合、化归与转化等数学思想.高考赠送以下资料考试知识点技巧大全一、考试中途应饮葡萄糖水大脑是记忆的场所,脑中有数亿个神经细胞在不停地进行着繁重的活动,大脑细胞活动需要大量能量。
5.1导数的概念及其几何意义课件(人教版)

x
x
第二步,求极限 lim y, x0 x
若 lim 存y 在,则 x0 x
f
(
x0
)
lim
x0
y x
.
导数的概念
例2 将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同产品,需要对原 油进行冷却和加热. 已知在第 x h时,原油的温度(单位:℃)为 y f (x) x2 7x 15 (0 ≤ x ≤8). 计算第2 h与第6 h时,原油温度的瞬时变化率,并说明它 们的意义. 追问1 这个实际问题与导数有什么关系? 答案 导数是瞬时变化率的数学表达.
导数的概念
例1 设 f (x) 1,求 f (1). x
分析:
因为
f
(x0 )
lim
x0
y x
lim
x0
f
( x0
x) x
f
(x0 ) ,
所以 f (1) lim y lim f (1 x) f (1) .
x x0
x0
x
为了便于计算,我们可以先求出 y ,再对它取极限. x
导数的概念
t 0
t
抛物线的切线斜率
f (x) x2
割线斜率 ——平均变化率
k f (1 x) f (1) x 2 x
切线斜率 ——瞬时变化率
lim f (1 x) f (1) 2
x0
x
答案 都采用了由“平均变化率”逼近“瞬时变化率”的思想方法.
导数的概念
问题2 一般地,对于函数 y=f (x),你能用“平均变化率”逼近 “瞬时变化率”的思想方法研究其在某点 (如 x = x0)处 的瞬时变化率吗?
所以 v(2) lim y lim(t 2) 2.
高中数学《导数》讲义(全)

高中数学导数讲义完整版第一部分 导数的背景一、导入新课 1. 瞬时速度问题1:一个小球自由下落,它在下落3秒时的速度是多少? (221gt s =,其中g 是重力加速度).2. 切线的斜率问题2:P (1,1)是曲线2x y =上的一点,Q 是曲线上点P 附近的一个点,当点Q 沿曲线逐渐向点P 趋近时割线PQ 的斜率的变化情况.3. 边际成本问题3:设成本为C ,产量为q ,成本与产量的函数关系式为103)(2+=q q C ,我们来研究当q =50时,产量变化q ∆对成本的影响. 二、小结:瞬时速度是平均速度ts∆∆当t ∆趋近于0时的极限;切线是割线的极限位置,切线的斜率是割线斜率xy∆∆当x ∆趋近于0时的极限;边际成本是平均成本q C ∆∆当q ∆趋近于0时的极限.三、练习与作业:1. 某物体的运动方程为25)(t t s =(位移单位:m ,时间单位:s )求它在t =2s 时的速度. 2. 判断曲线22x y =在点P (1,2)处是否有切线,如果有,求出切线的方程. 3. 已知成本C 与产量q 的函数关系式为522+=q C ,求当产量q =80时的边际成本. 4. 一球沿某一斜面自由滚下,测得滚下的垂直距离h (单位:m )与时间t (单位:s )之间的函数关系为2t h =,求t =4s 时此球在垂直方向的瞬时速度. 5. 判断曲线221x y =在(1,21)处是否有切线,如果有,求出切线的方程.6. 已知成本C 与产量q 的函数关系为742+=q C ,求当产量q =30时的边际成本.第二部分 导数的概念一、新课: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xy∆∆(也叫函数的平均变化率)有极限(即xy∆∆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0/x x y =,即xx f x x f x f x ∆-∆+=→∆)()(lim)(0000/。
高中数学全套讲义 选修1-1 导数概念简单 学生版

目录目录 (1)考点一导数的概念 (2)题型1 变化的快慢和变化率 (2)题型2 导数的概念 (3)考点二导数的几何意义 (3)题型3 有关斜率的判断与计算 (3)课后综合巩固练习 (4)考点一 导数的概念1.平均变化率:已知函数()y f x =在点0x x =及其附近有定义,令0x x x ∆=-,0000()()()()y y y f x f x f x x f x ∆=-=-=+∆-,则当0x ∆≠时,比值00()()f x x f x yx x+∆-∆=∆∆叫做函数()y f x =在0x 到0x x +∆之间的平均变化率.2.瞬时变化率:如果当x ∆趋近于0时,平均变化率00()()f x x f x x+∆-∆趋近于一个常数l ,则数l 称为函数()f x 在点0x 的瞬时变化率.可用符号记为:当0x ∆→时,00()()f x x f x l x+∆-→∆. 还可以说:当0x ∆→时,函数平均变化率的极限等于函数在0x 的瞬时变化率l ,记作:000()()limx f x x f x l x∆→+∆-=∆. 3.导数:函数在0x 的瞬时变化率,通常就定义为()f x 在0x x =处的导数.并记作()0f x '0|x x y ='可以写为:0000()()lim()x f x x f x f x x∆→+∆-'=∆.4.导函数:如果()f x 在开区间()a b ,内每一点x 导数都存在,则称()f x 在区间()a b ,可导,这样,对于开区间()a b ,内的每个值x ,都对应一个确定的导数()f x ',于是在区间()a b ,内构成一个新的函数,我们把这个函数称为函数()y f x =的导函数,记为()f x '.导函数通常简称为导数,今后,如不特别指明求某一点的导数,求导数指的就是求导函数.题型1 变化的快慢和变化率1.(2018春•宾阳县校级月考)函数3()1f x x =-在区间[1,]m 上的平均变化率为7,则m 的值为( ) A .2B .3C .4D .52.(2018秋•东湖区校级期末)函数2()21f x x =-在区间(1,1+△)x 上的平均变化率yx等于( ) A .4B .42+△xC .42(+△2)xD .4x3.(2019春•道里区校级月考)若函数2()f x x x =+,则函数()f x 从1x =-到2x =的平均变化率为( ) A .0B .2C .3D .6题型2 导数的概念4.(2019春•城关区校级月考)设函数2()f x x x =+,则0(1)(1)lim (x f x f x→+-= )A .6-B .3-C .3D .65.(2018秋•大荔县期末)设()f x 是可导函数,当0h →时,00()()2f x h f x h--→,则0()(f x '= )A .2B .12C .2-D .12-6.(2018秋•张掖期末)已知函数()281f x lnx x =++,则0(12)(1)lim x f x f x→--的值为( )A .10B .10-C .20-D .20考点二 导数的几何意义导数的几何意义:曲线()y f x =在点()00()x f x ,的切线的斜率等于()0f x '.题型3 有关斜率的判断与计算7.(2019春•安庆期末)函数()y f x =的图象如图所示,()f x '是函数()f x 的导函数,下列数值排序正确的是( )A .f '(2)f <'(3)f <(3)f -(2)0<B .f '(3)f <'(2)f <(3)f -(2)0<C .f (3)f -(2)f <'(3)f <'(2)0<D .f '(2)f <(3)f -(2)f <'(3)0<8.(2019春•南山区期末)已知函数()f x 的图象如图,设()f x '是()f x 的导函数,则( )A .f '(2)f <'(3)f <(3)f -(2)B .f '(3)f <'(2)f <(3)f -(2)C .f (3)f -(2)f <'(2)f <'(3)D .f '(3)f <(3)f -(2)f <'(2) 9.(2019春•西城区期末)已知函数()f x 在R 上有导函数,()f x 图象如图所示,则下列不等式正确的是( )A .f '(a )f '<(b )f '<(c )B .f '(b )f '<(c )f '<(a )C .f '(a )f '<(c )f '<(b )D .f '(c )f '<(a )f '<(b )课后综合巩固练习10.(2019春•武昌区校级期中)函数2()3f x x =在[2,6]内的平均变化率为 . 11.(2018秋•镇江期末)函数()sin f x x =在[2π-,]2π上的平均变化率是 . 12.(2018秋•东湖区校级月考)一物体做直线运动,运的路程()s t (单位:)m 与运动的时间t (单位:)s 满足:321()32s t t t t =++.(1)求该物体在第s 内的平均速度; (2)求s '(2),并解释它的实际意义;(3)经过多长时间物体的运动速度达到19/m s .13.求函数y =在0x 到0x +△x 之间的平均变化率和0x 处的瞬时变化率.。
(2021年整理)高中数学完整讲义——导数及其应用2.导数的运算

(完整版)高中数学完整讲义——导数及其应用2.导数的运算编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整版)高中数学完整讲义——导数及其应用2.导数的运算)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整版)高中数学完整讲义——导数及其应用2.导数的运算的全部内容。
(完整版)高中数学完整讲义—-导数及其应用2。
导数的运算编辑整理:张嬗雒老师尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布到文库,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是我们任然希望 (完整版)高中数学完整讲义——导数及其应用2.导数的运算这篇文档能够给您的工作和学习带来便利。
同时我们也真诚的希望收到您的建议和反馈到下面的留言区,这将是我们进步的源泉,前进的动力.本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请下载收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为〈(完整版)高中数学完整讲义——导数及其应用2.导数的运算〉这篇文档的全部内容.1.初等函数的导数公式表1n y nx -'=,n 为正整数 1y x αα-'=,α为有理数注:ln log e a a =,称为a 的自然对数,其底为e ,e 是一个和π一样重要的无理数2.7182818284e =. 注意()x x e e '=.2.导数的四则运算法则:⑴函数和(或差)的求导法则:设()f x ,()g x 是可导的,则(()())()()f x g x f x g x '''±=±,即,两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数和(或差). ⑵函数积的求导法则:设()f x ,()g x 是可导的,则[()()]()()()()f x g x f x g x f x g x '''=+,即,两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘上第二个函数,加上第一个函数的乘上第二个函数的导数.由上述法则即可以得出[()]()Cf x Cf x ''=,即,常数与函数之积的导数,等于常数乘以函数的导数.⑶函数的商的求导法则: 设()f x ,()g x 是可导的,()0g x ≠,则2()()()()()()()f x g x f x f x g x g x g x '''⎡⎤-=⎢⎥⎣⎦. 特别是当()1f x ≡时,有21()()()g x g x g x ''⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦.【例1】 下列求导运算正确的是( )A .2111x x x '⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭ B .21(log )ln 2x x '=C .3(3)3log e x x '=D .2(cos )2sin x x x x '=- 【例2】 2()3f x x x =++,则(1)f '=( )A .6B .5C .3D .2典例分知识内板块二.导数的运算【例3】 2()f x x x =+,则(1)f '=( )A .6B .5C .3D .2【例4】 2()3f x x =+,则(1)f '=( )A .5B .4C .2D .1【例5】 2()3f x x x =-+,则(1)f '=( )A .5B .4C .1D .0【例6】 函数31y x x=-的导数y '=( ) A .2213x x - B .1332x - C .2213x x + D .221x x+【例7】 求函数2sin y x x =的导数.【例8】 已知函数()ln f x x =,则()ef e '的值等于( )A .1B .eC .1eD .2e【例9】 设函数32()2f x x ax x '=++,(1)9f '=,则a =_______.【例10】 已知函数()f x 在1x =处的导数为3,则()f x 的解析式可能为( )A .3(1)3(1)x x -+-B .22(1)x -C .2(1)x -D .1x -【例11】 已知函数2()f x ax c =+,且(1)2f '=,则a 的值为( )A .1B 2C .1-D .0【例12】 函数3(21)y x =+在0x =处的导数是( )A .0B .1C .3D .6【例13】 已知函数2()(1sin )f x x x =+,求π2f ⎛⎫' ⎪⎝⎭的值.【例14】 函数2cos y x x =的导数为( )A .22cos sin y x x x x '=-B .22cos sin y x x x x '=+C .2cos 2sin y x x x x '=-D .2cos sin y x x x x '=-【例15】 函数221xy x =-的导数是( ) A .222(1)1x x +- B .22131x x +- C .2222(1)4(1)x x x ---D .2222(1)(1)x x +-【例16】 函数1cos xy x=-的导数是( )A .1cos sin 1cos x x xx--- B .21cos sin (1cos )x x x x --- C .21cos sin (1cos )x x x -+- D .21cos sin (1cos )x x x x -+-函数()ln 2x的导函数()是( )A .21ln 2x x -B .21ln 2x x + C .212ln 22x x - D .212ln 22xx + 【例18】 求下列函数的导数:(1)(2)(3)y x x x =+++. 【例19】 求函数()()()y x a x b x c =---的导数.【例20】 设函数()()()()f x x a x b x c =---,(a 、b 、c 是两两不等的常数),则='+'+')()()(c f cb f b a f a . 【例21】 函数2(1)(1)y x x =+-在1x =处的导数等于( )A .1B .2C .3D .4【例22】 若2()(2)f x x a =+,且(2)20f '=,则a =______. 【例23】 若()e x f x x =,则()0f '=________.【例24】 函数32()3f x ax x =++,若(1)8f '=,则实数a =_________. 【例25】 设()ln f x x x =,若0()2f x '=,则0x =( )A .2eB .eC .ln 22D .ln 2【例26】 已知函数()πcos sin 4f x f x x ⎛⎫'=+ ⎪⎝⎭,则π4f ⎛⎫⎪⎝⎭的值为 . 【例27】 已知3()sin f x x x =,则(1)f '=( )A .1cos13+ B .1sin1cos13+ C .1sin1cos13- D .sin1cos1+【例28】 32()32f x ax x =++,若(1)4f '-=,则a 的值等于( )A .319 B .316 C .313 D .310 【例29】 若30(),()3f x x f x '==,则0x 的值为________. 【例30】 求下列函数的导数:2(21)(31)y x x =-+ 【例31】 求下列函数的导数:1ln 1ln xy x-=+. 【例32】 求下列函数的导数:tan x . 【例33】 求下列函数的导数:sin cos cos sin x x xy x x x-=+.【例34】 求函数1()sin cos f x x x=+的导函数()f x '.【例36】 求下列函数的导数:()11x xf x x x =-+. 【例37】 求下列函数的导数:337314y x x x =--+【例38】 求下列函数的导数:32ln ()x x x xf x -+=【例39】 求下列函数的导数:5sin x x xy ++【例40】 求下列函数的导数:11y x x=-+. 【例41】 求函数11y x x=+-的导数. 【例42】 求下列函数的导数:2121x x y -=+.【例43】 求下列函数的导数:2sin 12cos24x x y ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭. 【例44】 求下列函数的导数:2211x x y x x -+=++【例45】 求下列函数的导数:32xxxy e e =-+ 【例46】 求下列函数的导数:ln tan y x x x x =+. 【例47】 函数sin xy x=的导数为_________ 【例48】 函数2(1sin )y x =-的导数是________. 【例49】 设3121y x =+y '=________. 【例50】 设3()f x x =,()f a bx -的导数是 . 【例51】 求下列函数的导数:212y x=-.【例52】 求下列函数的导数:2πsin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 【例53】 求下列函数的导数:21y x =+【例54】 求下列函数的导数:11y x=--【例55】 求下列函数的导数:2ln 1xy x =+ 【例56】 求下列函数的导数:2sin(cos )y x =【例57】 ()(2)sin(2)f x a x a x =--(a 为参数),求()f x ';【例58】 ()(2)sin(2)g a a x a x =--(x 为参数),求()g a '. 【例59】 函数4226()5f x a a x x =+-的导数为( )A .326410a ax x +-B .3254106a a x x +-C .25106a x x -D .以上都不对【例60】 求x y x =的导数.【例61】 已知函数()(1)(2)(3)(100)f x x x x x =----,则(1)f '=( )A .99!-B .100!-C .98!-D .0【例62】 等比数列{}n a 中,12a =,84a =,函数()()()()128f x x x a x a x a =---,则()0f '=( )A .62B .92C .122D .152【例63】 ln y x=的导数是______.【例64】 求2πsin 23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的导数. 【例65】 求2()ln(1)f x x x =+的导数;【例66】 已知函数2()1f x ax =-(1)2f '=,则a 的值为_______. 【例67】 已知函数2()(1)f x x x =-,若00()f x x '=,则0x =_______.【例68】 已知函数x e y x=在0x x =处的导数值与函数值互为相反数,求0x 的值.【例69】 设()ln xf x a e b x =⋅+,且1(1),(1)f e f e''=-=,求实数,a b 的值. 【例70】 有下列命题:①若()f x 存在导函数,则(2)[(2)]f x f x ''=; ②若函数44()cos sin h x x x =-,则π112h ⎛⎫'=⎪⎝⎭; ③若函数()(1)(2)(2009)(2010)g x x x x x =----,则(2010)2009!g '=;④若三次函数32()f x ax bx cx d =+++,则“0a b c ++=”是“()f x 有极值点”的充要条件. 其中真命题的序号是 .。
导数讲义

导数讲义一、导数的概念1.切线的斜率 如图5—1所示,曲线)(x f y =在其上一点),(00y x P 处的切线PT 是割线PQ 当动点Q 沿此曲线无限接近于点P 时的极限位置.由于割线PQ 的斜率为0)()(x x x f x f k --=,因此当0x x →时如果k 的极限存在,则极限=k 00)()(limx x x f x f x x --→ ………………..(1) 即为切线PT 的斜率.2、导数的定义 设函数)(x f y =在点0x 的某邻域内有定义,若极限)()(lim00x x x f x f x x --→ (2)存在,则称函数f 在点0x 处可导,并称该极限为函数f 在点0x 处的导数,记作)(0x f '. 令),()(,000x f x x f y x x x -∆+=∆∆+=则(2)式可改写为).()()(lim lim00000x f x x f x x f x y x x '=∆-∆+=∆∆→∆→∆=000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='→ (3)所以,导数是函数增量y ∆与自变量增量x ∆之比xy∆∆的极限.这个增量比称为函数关于自变量的平均变化率(又称差商),而导数)(0x f '则为f 在0x 处关于x 的变化率. 若(2)(或(3))式极限不存在,则称f 在点0x 处不可导.3、倒数的几何意义:由导数的定义,)(x f k '=,所以曲线)(x f y =在点),(00y x 的切线方程是).)((000x x x f y y -'=-由解析几何知道,若切线斜率为k ,则法线斜率为.1k -从而过点P 的法线方程为).()(1000x x x f y y -'-=-二、常用的求导公式(1)(C )'=0, (2)n nx x n n ,)(1-='为正整数; (3);sin )(cos ,cos )(sin x x x x -='=' (4)(tan x )'=sec 2x , (cot x )'=-csc 2x , (5)),0,1,0(log 1)(log >≠>='x a a e x x a a 特别xx 1)(ln ='. (6)(a x )'=a x ln a ,特别的(e x )'=e x , (7) 211)(arcsin x x -=', 211)(a r c c o s x x --=' 211)(arctan x x +=', 211)cot arc (x x +-='.三、导数的运算法则1.、设u =u (x ), v =v (x )都可导, 则(1)(u ±v )'=u '±v ', (2)(C u )'=C u ',(3)(u v )'=u '⋅v +u ⋅v ', (4)2)(vv u v u vu '-'='. 2、复合函数的求导法则设y =f (x ), 而u =g (x )且f (u )及g (x )都可导, 则复合函数y =f [g (x )]的导数为:y '(x )=f '(u )⋅g '(x ).证明: 当u =g (x )在x 的某邻域内为常数时, y =f [ϕ(x )]也是常数, 此时导数为零, 结论自然成立. 当u =g (x )在x 的某邻域内不等于常数时, ∆u ≠0, 此时有xx g x x g x g x x g x g f x x g f x x g f x x g f x y ∆-∆+⋅-∆+-∆+=∆-∆+=∆∆)()()()()]([)]([)]([)]([ xx g x x g u u f u u f ∆-∆+⋅∆-∆+=)()()()(,xx g x x g u u f u u f x y dx dy x u x ∆-∆+⋅∆-∆+=∆∆=→∆→∆→∆)()(lim)()(lim lim 000= f '(u )⋅g '(x ). 简要证明:x u u y x y dx dy x x ∆∆⋅∆∆=∆∆=→∆→∆00lim lim )()(l i ml i m 00x g u f xu u y x u ''=∆∆⋅∆∆=→∆→∆.四、导数的应用 1. 函数的单调性⑴ 函数y =)(x f 在某个区间内可导,若)(x f '>0,则)(x f 为 ;若)(x f '<0,则)(x f 为 .反之,设函数y =)(x f 在某个区间内可导,如果)(x f 在该区间上单调递增(或递减),则在该区间内)(x f ' (或()f x ' )恒成立。
(完整版)高二导数讲义

导数【知识归纳】1、导数的概念函数y=f(x),如果自变量x 在x 0处有增量x ∆,那么函数y 相应地有增量y ∆=f (x 0+x ∆)-f (x 0),比值x y ∆∆叫做函数y=f (x )在x 0到x 0+x ∆之间的平均变化率,即x y ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00。
如果当0→∆x 时,x y∆∆有极限,我们就说函数y=f(x)在点x 0处可导,并把这个极限叫做f (x )在点x 0处的导数,记作f’(x 0)或y’|0x x =。
即f (x 0)=0lim →∆x xy ∆∆=0lim →∆x x x f x x f ∆-∆+)()(00。
说明:(1)函数f (x )在点x 0处可导,是指0→∆x 时,xy ∆∆有极限。
如果x y ∆∆不存在极限,就说函数在点x 0处不可导,或说无导数。
(2)x ∆是自变量x 在x 0处的改变量,0≠∆x 时,而y ∆是函数值的改变量,可以是零。
由导数的定义可知,求函数y=f (x )在点x 0处的导数的步骤:(1)求函数的增量y ∆=f (x 0+x ∆)-f (x 0);(2)求平均变化率xy ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00; (3)取极限,得导数f’(x 0)=x y x ∆∆→∆0lim。
2、导数的几何意义函数y=f (x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率。
也就是说,曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率是f’(x 0)。
相应地,切线方程为y -y 0=f /(x 0)(x -x 0)。
3、几种常见函数的导数:①0;C '= ②()1;n n x nx-'= ③(sin )cos x x '=; ④(cos )sin x x '=-; ⑤();x x e e '=⑥()ln x xa a a '=; ⑦()1ln x x '=; ⑧()1l g log a a o x e x '=.4、两个函数的和、差、积的求导法则法则1:两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差),即: (.)'''v u v u ±=±法则2:两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函数乘以第二个函数的导数,即:.)('''uv v u uv +=若C 为常数,'''''0)(Cu Cu Cu u C Cu =+=+=.即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数:.)(''Cu Cu =法则3:两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积再除以分母的平方:⎪⎭⎫ ⎝⎛v u ‘=2''v uv v u -(v ≠0)。
2.7导数的应用(讲义+典型例题+小练)(原卷版)

2.7导数的应用(讲义+典型例题+小练)1. 基本方法:(1)函数的导数与函数的单调性的关系:设函数y =f (x )在某个区间内有导数,如果在这个区间内/y >0,那么函数y =f (x )为这个区间内的增函数;如果在这个区间内/y <0,那么函数y =f (x )为这个区间内的减函数.(2)用导数求函数单调区间的步骤:①求函数f (x )的导数f ′(x ). ②令f ′(x )>0解不等式,得x 的范围就是递增区间. ③令f ′(x )<0解不等式,得x 的范围,就是递减区间.(3)判别f (x 0)是极大、极小值的方法:若0x 满足0)(0='x f ,且在0x 的两侧)(x f 的导数异号,则0x 是)(x f 的极值点,)(0x f 是极值,并且如果)(x f '在0x 两侧满足“左正右负”,则0x 是)(x f 的极大值点,)(0x f 是极大值;如果)(x f '在0x 两侧满足“左负右正”,则0x 是)(x f 的极小值点,)(0x f 是极小值.(4)求函数f (x )的极值的步骤:①确定函数的定义区间,求导数f ′(x ). ②求方程f '(x )=0的根. ③用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格. 检查f '(x )在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f (x )在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f (x )在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号,即都为正或都为负,则f (x )在这个根处无极值.2、基本思想:学习的目的,就是要会实际应用,本讲主要是培养学生运用导数知识解决实际问题的意识,思想方法以及能力.解决实际应用问题关键在于建立数学模型和目标函数. 把“问题情景”译为数学语言,找出问题的主要关系,并把问题的主要关系近似化,形式化,抽象成数学问题,再化为常规问题,选择合适的数学方法求解.根据题设条件作出图形,分析各已知条件之间的关系,借助图形的特征,合理选择这些条件间的联系方式,适当选定变化区间,构造相应的函数关系,是这部分的主要技巧.知识当回归于生活,在现实生活中,有很多时候我们需要用到最大、最小。
导数讲义

导数一、基本概念 1. 导数的定义:设是函数定义域的一点,如果自变量在处有增量,则函数值也引起相应的增量;比值称为函数在点到之间的平均变化率;如果极限存在,则称函数在点处可导,并把这个极限叫做在处的导数。
()f x 在点0x 处的导数记作xx f x x f x f y x xx ∆-∆+='='→∆=)()(lim)(000002导数的几何意义:(求函数在某点处的切线方程)函数在点处的导数的几何意义就是曲线在点处的切线的斜率,也就是说,曲线在点P 处的切线的斜率是,切线方程为3.基本常见函数的导数:①0;C '=(C 为常数) ②()1;nn x nx-'=③(sin )cos x x '=; ④(cos )sin x x '=-; ⑤();xxe e '=⑥()ln xxa a a '=; ⑦()1ln x x '=; ⑧()1l g log a a o x e x'=. 二、导数的运算 1.导数的四则运算:法则1:两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差),即: ()()()()f x g x f x g x '''±=±⎡⎤⎣⎦法则2:两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个 函数乘以第二个函数的导数,即:()()()()()()f x g x f x g x f x g x '''⋅=+⎡⎤⎣⎦常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数:).())((''x Cf x Cf =(C 为常数) 法则3:两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积,再除以分母的平方:()()()()()()()()()20f x f x g x f x g x g x g x g x '⎡⎤''-=≠⎢⎥⎡⎤⎣⎦⎣⎦。
5.1.2导数的概念及几何意义课件(人教版)

4
巩固练习.求函数 y=x-x在 x=2 处的导数.
解: (导数定义法):
4
4
Δy=(2+Δx)-
-2-2
2+Δx
2Δx
=Δx+
,
2+Δx
2Δx
Δx+
2+Δx
Δy
2
=
=1+
,
Δx
Δx
2+Δx
2
Δy
∴lim
=lim 1+2+Δx=2,
Δx→0 Δx
Δx→0
从而 y′|x=2=2.
y
y
量为Δy=f(x0+Δx)-f(x0).我们把比值
,即 x =
x
f(x 0+Δx)-f(x 0)
______________________叫做函数y=f(x)从x
0到x0+Δx的平均变
Δx
化率.
2.函数在x=x0处的导数
y
y
如果当Δx→0时,平均变化率 x 无限趋近于一个确定的值,即 x 有
曲线的切线并不一定与曲线只有一个交点,可以有多个,甚至
可以有无穷多个.与曲线只有一个公共点的直线也不一定是曲线的
切线.
例 1.
已知函数 f(x)=2x2+4x,则 f′(3)=________.
解析:
(1)Δy=2(3+Δx)2+4(3+Δx)-(2×32+4×3)
=12Δx+2(Δx)2+4Δx
1
=3liΔxm→0
Δx
1
=3li m [3x2+3xΔx+(Δx)2]=x2,
Δx→0
y′|x=3=32=9,
即曲线在P(3,9)处的切线的斜率等于9.
完整版)导数讲义(学生新版)

完整版)导数讲义(学生新版)导数一、导数的概念函数y=f(x),如果自变量x在x处有增量Δx,那么函数y 相应地有增量Δy=f(x+Δx)−f(x),比值化率,即Δy/Δx叫做函数y=f(x)在x到x+Δx之间的平均变化率。
如果当Δx→0时,有极限,我们就说函数y=f(x)在点x处可导,并把这个极限叫做f(x)在点x处的导数,记作f’(x)或y’|x=x。
例如,若lim(Δy/Δx)=k,则lim(Δy/f(x+2Δx)−f(x)/Δx)=lim(2k)等于()=k,因此f’(x)=lim(Δy/Δx)。
变式训练:设函数f(x)在点x处可导,试求下列各极限的值:1.lim(f(x−Δx)−f(x))/Δx;2.lim(f(x+h)−f(x−h))/2h;3.若f’(x)=2,则lim(f(x−k)−f(x))/k=?二、导数的几何意义函数y=f(x)在点x处的导数的几何意义是曲线y=f(x)在点p(x,f(x))处的切线的斜率。
也就是说,曲线y=f(x)在点p(x,f(x))处的切线的斜率是f’(x)。
切线方程为y−f(x)=(f’(x))(x−x)。
三、导数的运算1.基本函数的导数公式:①C’=0;(C为常数)②x^n’=nx^(n−1);③(sin x)’=cos x;④(cos x)’=−sin x;⑤(e^x)’=e^x;⑥(ax)’=axln a;⑦(ln x)’=1/x;⑧(log_a x)’=log_a e/x。
题:求下列函数的导数:(8分钟独立完成)1)f(x)=π;(2)f(x)=x^4;(3)f(x)=x;(4)f(x)=sin x;(5)f(x)=−cos x;(6)f(x)=3x;(7)f(x)=e^x;(8)f(x)=log_2 x;(9)f(x)=ln x;(10)f(x)=1/(1+x);(11)y=x^4+cos x;(12)y=x/(4+x^2);(13)y=log x−e^x;(14)y=x^3 cos x。
数学分析5.1导数的概念(讲义)

第五章导数和微分1 导数的概念一、导数的定义定义1:设函数y=f(x)在点x0的某邻域内有定义,若极限存在,则称函数f在点x0处可导,并称该极限为函数f在点x0处的导数,记作f’(x0). 若该极限不存在,则称f在点x0处不可导.令x=x0+△x,△y=f(x0+△x)-f(x0),则:==f’(x0).∴导数是函数增量△y与自变量增量△x之比的极限. 这个增量比称为函数关于自变量的平均变化率(又称为差商),而导数f’(x0)则为f在x0处关于x的变化率.注:显然常量函数f(x)=C在任何一点x的导数都等于零.例1:求函数f(x)=x2在点x=1处的导数,并求曲线在点(1,1)处的切线方程.解:f’(1)===2.∴曲线在点(1,1)处的切线方程为:y-1=2(x-1),即y=2x-1.例2:证明函数f(x)=|x|在点x=0处不可导.证:f’(0)=,∵=1,=-1,∵不存在,∴f在点x=0处不可导.设f(x)在点x0可导,则ε=f’(x0)-是当△x→0时的无穷小量,于是ε·△x=o(△x),即△y=f’(x0)△x+o(△x),称为f在点x0的有限增量公式.该公式对△x=0仍成立.定理5.1:若函数f在点x0可导,则f在点x0连续.注:可导是连续的充分而非必要条件.例3:证明函数f(x)=x2D(x)仅在点x0=0处可导,其中D(x)为狄利克雷函数.证:当x0≠0时,由归结原理可得f在x= x0处不连续,∴f在x= x0处不可导.当x0=0时,∵D(x)有界,∴f’(0)==xD(x)=0.即f仅在点x0=0处可导.定义2:设函数y=f(x)在点x0的某右邻域(x0, x0+δ)上有定义,若右极限=(0<△x<δ)存在,则称该极限值为f在点x0的右导数,记作f’+(x0). 类似地,定义左导数为f’-(x0)==.右导数和左导数统称为单侧导数.定理5.2:若函数f在点x0的某右邻域内有定义,则f’(x0)存在的充要条件是:f’+(x0)与f’-(x0)都存在,且f’+(x0)=f’-(x0).例4:设f(x)=,讨论f(x)在x=0处的左右导数与导数.解:f’+(0)===0.f’-(x0) ===1.∵f’+(x0)≠f’-(x0),∴f在x=0处不可导.二、导函数若函数在区间I上每一点都可导(区间端点只考虑单侧导数),则称f为I上的可导函数. 对每一个x∈I,都有一个导数f’(x)(或单侧导数)与之对应,函数f’就称为f 在I上的导函数,简称为导数. 记作f’, y’或,即:f’(x)=, x∈I注:f’(x0)可写作:y’或例5:证明:(1)(x n)’=nx n-1,n为正整数;(2)(sinx)’=cosx,(cosx)’=-sinx;(3)(log a x)’=log a e (a>0,a≠1,x>0),特别的(ln x)’=.证:(1)对于y=x n, ==x n-1+x n-2△x +…+△x n-1,∴(x n)’==(x n-1+x n-2△x +…+△x n-1)=x n-1=nx n-1.(2)∵==,由cosx在R上连续可得:(sinx)’==cosx.又==,由sinx在R上连续可得:(cosx)’== -sinx.(3)∵=log a=log a,又由log a x的连续性可得:(log a x)’=log a=log a=log a e.当a=e时,ln e=1,∴(ln x)’=.三、导数的几何意义曲线y=f(x)在点(x0,y0)的切线方程为:y-y0=f’(x0)(x-x0).即函数f在点x0的导数f’(x0)是曲线fy=(x)在点(x0,y0)的切线斜率.若α表示这条切线与x轴正方向的夹角,则f’(x0)=tanα.例6:求曲线y=x3在点P(x0,y0)处的切线方程与法线方程.解:y’=3x2, ∴f’(x0)=3x02==.当x0≠0时,曲线在点P(x0,y0)处的切线方程为y-y0=f’(x0)(x-x0),即y=3x02x-2y0;法线方程为y-y0=(x-x0),即y=x y0.当x0=0时,切线方程为y=0,法线方程为x=0.定义3:若函数f在点x0的某邻域U(x0)内对一切x∈U(x0)有f(x0)≥f(x)或f(x0)≤f(x),则称f在点x0取得极大(小)值,称点x0为极大(小)值点. 极大值和极小值统称为极值,极大值点、极小值点统称为极值点.例7:证明:若f’+(x0)>0,则存在δ>0. 对任何x∈(x0,x0+δ),有f(x0)<f(x).证:∵f’+(x0)=>0,由保号性可知,存在δ>0,对一切x∈(x0,x0+δ),有>0,∴对任何x∈(x0,x0+δ),有f(x0)<f(x).定理5.3(费马定理):设函数f在点x0的某邻域内有定义,且在点x0可导,若点x0为f的极值点,则必有f’(x0)=0.我们称满足方程f’(x0)=0的点为稳定点. 稳定点不一定是极值点。
导数讲义(学生新版)

导数一、导数的概念函数y=f(x),如果自变量x 在x 0处有增量x ∆,那么函数y 相应地有增量y ∆=f (x 0+x ∆)-f (x 0),比值xy∆∆叫做函数y=f (x )在x 0到x 0+x ∆之间的平均变化率,即x y ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00。
如果当0→∆x 时,xy ∆∆有极限,我们就说函数y=f(x)在点x 0处可导,并把这个极限叫做f (x )在点x 0处的导数,记作f ’(x 0)或y ’|0x x =。
f ’(x 0)=0lim →∆x x y∆∆=0lim →∆x x x f x x f ∆-∆+)()(00。
例、 若k x x f x x f x =∆-∆+→∆)()(lim000,则xx f x x f x ∆-∆⋅+→∆)()2(lim000等于( ) A .k 2 B .k C .k 21D .以上都不是变式训练: 设函数)(x f 在点0x 处可导,试求下列各极限的值.1.xx f x x f x ∆-∆-→∆)()(lim000;2..2)()(lim 000hh x f h x f h --+→3.若2)(0='x f ,则k x f k x f k 2)()(lim 000--→=?二、导数的几何意义函数y=f (x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率。
也就是说,曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率是f ’(x 0)。
切线方程为y -y 0=f /(x 0)(x -x 0)。
三、导数的运算1.基本函数的导数公式: ①0;C '=(C 为常数)②()1;n n x nx -'=③(sin )cos x x '=; ④(cos )sin x x '=-; ⑤();x x e e '= ⑥()ln x x a a a '=;⑦()1ln x x '=;⑧()1l g log a a o x e x'=.习题:求下列函数的导数:(8分钟独立完成)(1)()f x π= (2)4()f x x = (3)()f x (4)()sin f x x = (5)()cos f x x =- (6)()3x f x = (7)()x f x e = (8)2()log f x x = (9)()ln f x x = (10)1()f x x = (11)31cos 44y x =+ (12)1xy x=+ (13)lg x y x e =- (14)3cos y x x = 2、导数的四则运算法则:)()(])()([)()(])()([x g x f x g x f x g x f x g x f '-'='-'+'='+)()()()()()()()()()()(])()([2x g x g x f x g x f x g x f x g x f x g x f x g x f '-'='⎥⎦⎤⎢⎣⎡'+'='练习:求下列函数的导数:(1)x x y 22+=; (2)x x y ln -=;(3)x x y sin =; (4)x x y ln =。
- 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)。
导数一、导数的概念函数y=f(x),如果自变量x 在x 0处有增量x ∆,那么函数y 相应地有增量y ∆=f (x 0+x ∆)-f (x 0),比值xy∆∆叫做函数y=f (x )在x 0到x 0+x ∆之间的平均变化率,即x y ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00。
如果当0→∆x 时,xy ∆∆有极限,我们就说函数y=f(x)在点x 0处可导,并把这个极限叫做f (x )在点x 0处的导数,记作f ’(x 0)或y ’|0x x =。
f ’(x 0)=0lim →∆x x y∆∆=0lim →∆x x x f x x f ∆-∆+)()(00。
例、 若k x x f x x f x =∆-∆+→∆)()(lim000,则xx f x x f x ∆-∆⋅+→∆)()2(lim000等于( ) A .k 2 B .k C .k 21D .以上都不是变式训练: 设函数)(x f 在点0x 处可导,试求下列各极限的值.1.xx f x x f x ∆-∆-→∆)()(lim000;2..2)()(lim 000hh x f h x f h --+→3.若2)(0='x f ,则k x f k x f k 2)()(lim 000--→=?二、导数的几何意义函数y=f (x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率。
也就是说,曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率是f ’(x 0)。
切线方程为y -y 0=f /(x 0)(x -x 0)。
三、导数的运算1.基本函数的导数公式: ①0;C '=(C 为常数)②()1;n n x nx -'=③(sin )cos x x '=; ④(cos )sin x x '=-; ⑤();x x e e '= ⑥()ln x x a a a '=;⑦()1ln x x '=;⑧()1l g log a a o x e x'=.习题:求下列函数的导数:(8分钟独立完成)(1)()f x π= (2)4()f x x = (3)()f x (4)()sin f x x = (5)()cos f x x =- (6)()3x f x = (7)()x f x e = (8)2()log f x x = (9)()ln f x x = (10)1()f x x = (11)31cos 44y x =+ (12)1xy x=+ (13)lg x y x e =- (14)3cos y x x = 2、导数的四则运算法则:)()(])()([)()(])()([x g x f x g x f x g x f x g x f '-'='-'+'='+)()()()()()()()()()()(])()([2x g x g x f x g x f x g x f x g x f x g x f x g x f '-'='⎥⎦⎤⎢⎣⎡'+'='练习:求下列函数的导数:(1)x x y 22+=; (2)x x y ln -=;(3)x x y sin =; (4)x x y ln =。
(5)xxy sin =; (6)x x y ln 2=。
3、复合函数求导:如果函数)(x ϕ在点x 处可导,函数f (u )在点u=)(x ϕ处可导,则复合函数y= f (u )=f [)(x ϕ]在点x 处也可导,并且(f [)(x ϕ])ˊ= [])(x f ϕ')(x ϕ' 例、求下列函数的导数(1)y=x 21-cos x (2)y=ln (x +21x +) 练习:求下列函数的导数 (1)y =2)13(1-x (2) y =sin (3x +4π)常考题型:类型一、求导数相关问题例1、若曲线y =e -x 上点P 处的切线平行于直线2x +y +1=0,则点P 的坐标是________.例2、曲线y =x e x -1在点(1,1)处切线的斜率等于( )A .2eB .eC .2D .1例3、[2014·新课标全国卷Ⅱ] 设曲线y =ax -ln(x +1)在点(0,0)处的切线方程为y =2x ,则a =( )A .0B .1C .2D .3类型二、求切线方程(一)已知切点坐标,求切线方程例1.曲线3231y x x =-+在点(11)-,处的切线方程 (二)已知切点斜率,求切线方程例2.与直线240x y -+=的平行的抛物线2y x =的切线方程 (三)已知曲线外一点,求切线方程例3.求过点(20),且与曲线1y x=相切的直线方程. (四)已知曲线上一点,求过该点的切线方程例4.求过曲线32y x x =-上的点(11)-,的切线方程.变式训练:1、[2014·广东卷] 曲线y =-5e x +3在点(0,-2)处的切线方程为________.2、[2014·江苏卷] 在平面直角坐标系xOy 中,若曲线y =ax 2+b x(a ,b 为常数)过点P (2,-5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x +2y +3=0平行,则a +b的值是________.3、与直线1+-y x =0平行, 且与曲线y =132-x 相切的直线方程 类型三、求单调区间及极值、最值考点一 求不含参数的函数的单调区间例1.求函数y =x 2(1-x )3的单调区间. 变式训练:1.函数x x y ln =的单调递减区间是( )A .),(1+∞-eB .),(1--∞eC .),0(1-eD .),(+∞e2.(05年广东高考题)函数32()31f x x x =-+是减函数的区间为( ) (A)(2,)+∞(B)(,2)-∞(C)(,0)-∞(D)(0,2)考点二 求含参数的函数的单调区间考例1、已知函数 21()ln (1)2f x x m x m x =-+-,m ∈R .当 0m ≤ 时,讨论函数 ()f x 的单调性.例2、设函数f(x)= 3223(1)1, 1.x a x a --+≥其中求f(x)的单调区间;例3、设函数f (x )=ax -(a +1)ln(x +1),其中a ≥--1,求f (x )的单调区间。
变式训练:1、[2014·山东卷] 设函数f (x )=a ln x +x -1x +1,其中a 为常数.(1)若a =0,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)讨论函数f (x )的单调性. 2、【2014·安徽卷】设函数f (x )=1+(1+a )x -x 2-x 3,其中a >0. (1)讨论f (x )在其定义域上的单调性;考点三:利用单调区间求未知参数取值范围:例1、[2014·新课标全国卷Ⅱ] 若函数f (x )=kx -ln x 在区间(1,+∞)单调递增,则k 的取值范围是( )A .(-∞,-2]B .(-∞,-1]C .[2,+∞)D .[1,+∞)例2、[2014·全国新课标卷Ⅰ] 已知函数f (x )=ax 3-3x 2+1,若f (x )存在唯一的零点x 0,且x 0>0,则a 的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(1,+∞)C .(-∞,-2)D .(-∞,-1)例3、[2014·辽宁卷] 当x ∈[-2,1]时,不等式ax 3-x 2+4x +3≥0恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .[-5,-3] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-6,-98 C .[-6,-2] D .[-4,-3] 变式训练:(山东省烟台市2011届高三上学期期末考试试题(数学文)) 已知函数32()f x ax bx =+的图像经过点(1,4)M ,曲线在点M 处的切线恰好与直线90x y +=垂直.(Ⅰ)求实数,a b 的值;(Ⅱ)若函数()f x 在区间[,1]m m +上单调递增,求m 的取值范围.考点四:结合单调性求极值问题求函数的极值的步骤:(1)确定函数的定义域,求导数'()f x . (2)求方程'()0f x =的根.(3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义域分成若干小开区间,并列成表格.检查'()f x 在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么)(x f 在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么)(x f 在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号,那么)(x f 在这个根处无极值.注:可导函数()y f x =在0x x =处取得极值是0'()0f x =的充分不必要条件. 例1、已知函数x x b ax x f ln 42)(+-=在311==x x 与处都取得极值. (1)求a 、b 的值;变式训练:设1,2x x ==是()ln f x a x bx x =++函数的两个极值点.(1)试确定常数a 和b 的值;(2)试判断1,2x x ==是函数()f x 的极大值点还是极小值点,并求相应极值. 例2、(06安徽卷)设函数()32()f x x bx cx x R =++∈,已知()()()g x f x f x '=-是奇函数。
(Ⅰ)求b 、c 的值。
(Ⅱ)求()g x 的单调区间与极值。
例3、已知函数d x b a c bx ax x f +--++=)23()(23的图象如图所示. (I )求d c ,的值;(II )若函数)(x f 在2=x 处的切线方程为0113=-+y x ,求函数)(x f 的解析式; (III )在(II )的条件下,函数)(x f y =与m x x f y ++'=5)(31的图象有三个不同的交点,求m 的取值范围.例4、[2014·江西卷] 已知函数f (x )=(x 2+bx +b )1-2x (b ∈R ).(1)当b =4时,求f (x )的极值;(2)若f (x )在区间⎝⎛⎭⎪⎫0,13上单调递增,求b 的取值范围.变式训练:1、已知函数()f x x b =+的图象与函数23)(2++=x x x g 的图象相切,记()()()F x f x g x =.(Ⅰ)求实数b 的值及函数()F x 的极值;(Ⅱ)若关于x 的方程k x F =)(恰有三个不等的实数根,求实数k 的取值范围.2、(2011全国Ⅱ文20)已知函数32()3(36)124()f x x ax a x a a R =++-+-∈ (Ⅰ)证明:曲线()0y f x x ==在(2,2)的切线过点; (Ⅱ)若00()(1,3)f x x x x =∈在处取得极小值,,求a 的取值范围.考点五:结合单调性求最值问题求函数在[,]a b 上最值的步骤:(1)求出()f x 在(,)a b 上的极值. (2)求出端点函数值(),()f a f b .(3)比较极值和端点值,确定最大值或最小值.例1、(2010年重庆卷)已知函数f(x)=ax 3+x 2+bx(其中常数a ,b ∈R),g(x)=f(x)+f ′(x)是奇函数.(1)求f(x)的表达式;(2)讨论g(x)的单调性,并求g(x)在区间[1,2]上的最大值与最小值. 例2、设函数f(x)=ax 3+bx +c(a ≠0)为奇函数,其图象在点(1,f(1))处的切线与直线x -6y -7=0垂直,导函数f ′(x)的最小值为-12. (1)求a ,b ,c 的值;(2)求函数f(x)的单调递增区间,并求函数f(x)在[-1,3]上的最大值和最小值.例3、已知函数21()ln ,()(1),12f x x a xg x a x a =+=+≠-.(I )若函数(),()f x g x 在区间[1,3]上都是单调函数且它们的单调性相同,求实数a 的取值范围;(II )若(1,]( 2.71828)a e e ∈=,设()()()F x f x g x =-,求证:当12,[1,]x x a ∈时,不等式12|()()|1F x F x -<成立.例4、[2014·安徽卷] 设函数f (x )=1+(1+a )x -x 2-x 3,其中a >0. (1)讨论f (x )在其定义域上的单调性;(2)当x ∈[0,1]时 ,求f (x )取得最大值和最小值时的x 的值.四、导数与不等式恒成立问题:可将恒成立问题转化成函数的最值问题求解。