变化率与导数、导数的计算。
1. 函数y=f(x)在x=x0处的导数:
f′(x0)==
2几何意义:曲线y=f(x)上在点(x0,f(x0))处的切线的斜率是f′(x0).相应地,切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
二、基本初等函数的导数公式。
三、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);
3.′=g(x)≠0).
四、复合函数求导(理科)
用定义法求下列函数的导数.(略)
求下列函数的导数.
1) y=x2sin x;(2)y=;
[自主解答] (1)y′=(x2)′sin x+x2(sin x)′=2xsin x+x2cos x.2)y′=
则y′=(ln u)′u′=·2=,即y′=.
(理科)求下列复合函数的导数:
1)y=(2x-3)5;(2)y=;
3)y=sin2;(4)y=ln(2x+5).
解:(1)y′=(ex·ln x)′
exln x+ex·=ex.
2)∵y=x3+1+,∴y′=3x2-.
若f(x)=xex,则f′(1)=(
a.0 b.e
c.2e d.e2
解析:选c ∵f′(x)=ex+xex,∴f′(1)=2e.
函数y=xcos x-sin x的导数为___
解析:y′=(xcos x)′-sin x)′
x′cos x+x(cos x)′-cos x
cos x-xsin x-cos x
-xsin x.
答案:-xsin x
(1)曲线y=x3+11在点p(1,12)处的切线与y轴交点的纵坐标是( )
a.-9 b.-3
c.9d.15
2)设函数f(x)=g(x)+x2,曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y=2x+1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处切线的斜率为( )
a.- b.2
c.4 d.- 自主解答] (1)y′=3x2,故曲线在点p(1,12)处的切线斜率是3,故切线方程是y-12=3(x-1),令x=0得y=9.
2)∵曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y=2x+1,∴g′(1)=k=2.
又f′(x)=g′(x)+2x,f′(1)=g′(1)+2=4,故切线的斜率为4.
答案] (1)c (2)c
若上题 (1)变为:曲线y=x3+11,求过点p(0,13)且与曲线相切的直线方程.
(1)曲线y=x(3ln x+1)在点(1,1)处的切线方程为___
2)(直线y=x+b与曲线y=-x+ln x相切,则b的值为( )
a.-2 b.-1
c.- d.1
解析:(1)y′=3ln x+1+3,所以曲线在点(1,1)处的切线斜率为4,所以切线方程为y-1=4(x-1),即y=4x-3.
2)设切点的坐标为,依题意,对于曲线y=-x+ln x,有y′=-所以-+=得a=1.又切点在直线y=x+b上,故-=+b,得b=-1.
答案:(1)y=4x-3 (2)b
曲线y=xln x在点(e,e)处的切线与直线x+ay=1垂直,则实数a的值为( )
a.2b.-2
cd.-解析:选a 依题意得y′=1+ln x,y′x=e=1+ln e=2,所以-×2=-1,a=2.
解析:选a 由v(t)=s′(t)=6t2-gt,a(t)=v′(t)=12t-g,得t=2时,a(2)=v′(2)=12×2-10=14(m/s2).
曲线y=x3-x+3在点(1,3)处的切线方程为___
解析:∵y′=3x2-1,∴y′x=1=3×12-1=2.
该切线方程为y-3=2(x-1),即2x-y+1=0.
答案:2x-y+1=0
作业1函数f(x)=(x+2a)(x-a)2的导数为( )
a.2(x2-a2) b.2(x2+a2)
c.3(x2-a2) d.3(x2+a2)
解析:选c f′(x)=(x-a)2+(x+2a)[2(x-a)]=3(x2-a2).
已知a为实数,函数f(x)=x3+ax2+(a-2)x的导函数f′(x)是偶函数,则曲线y=f(x)在原点处的切线方程为( )
a.y=-3x b.y=-2x
c.y=3x d.y=2x
解析:选b ∵f(x)=x3+ax2+(a-2)x,f′(x)=3x2+2ax+a-2.
f′(x)为偶函数,∴a=0.
f′(x)=3x2-2.∴f′(0)=-2.
曲线y=f(x)在原点处的切线方程为y=-2x.
解析:选a ∵y′==y′|x==-1.由条件知=-1,∴a=-1.
解析:选b 设p(x0,y0)到直线y=x-2的距离最小,则y′|x=x0=2x0-=1.
得x0=1或x0=- 舍).
p点坐标(1,1).
p到直线y=x-2距离为d==.
f(x)与g(x)是定义在r上的两个可导函数,若f(x),g(x)满足f′(x)=g′(x),则f(x)与g(x)满足( )
a.f(x)=g(x) b.f(x)=g(x)=0
c.f(x)-g(x)为常数函数d.f(x)+g(x)为常数函数。
解析:选c 由f′(x)=g′(x),得f′(x)-g′(x)=0,即[f(x)-g(x)]′0,所以f(x)-g(x)=c(c为常数).
已知函数f(x)=ln x-f′(-1)x2+3x-4,则f′(1
解:(1)y′=(x·tan x)′=x′tan x+x(tan x)′
tan x+x·′=tan x+x·
tan x+.
2)y′=(x+1)′(x+2)(x+3)+(x+1)[(x+2)(x+3)]′x+2)(x+3)+(x+1)(x+2)+(x+1)(x+3)=3x2+12x+11.
设函数f(x)=x3+ax2-9x-1,当曲线y=f(x)斜率最小的切线与直线12x+y=6平行时,求a的值.
解:f′(x)=3x2+2ax-9=32-9-,即当x=-时,函数f′(x)取得最小值-9-,因斜率最小的切线与12x+y=6平行,即该切线的斜率为-12,所以-9-=-12,即a2=9,即a=±3.
等比数列中,a1=2,a8=4,f(x)=x(x-a1)(x-a2)…(x-a8),f′(x)为函数f(x)的导函数,则f′(0)=(
a.0 b.26
c.29 d.212
已知f1(x)=sin x+cos x,记f2(x)=f1′(x),f3(x)=f2′(x),…fn(x)=fn-1′(x)(n∈n*,n≥2),则f1+f2+…+f2 012
解析:f2(x)=f1′(x)=cos x-sin x,f3(x)=(cos x-sin x)′=sin x-cos x,f4(x)=-cos x+sin x,f5(x)=sin x+cos x,以此类推,可得出fn(x)=fn+4(x),又∵f1(x)+f2(x)+f3(x)+f4(x)=0,f1+f2+…+f2 012=503f1+f2+f3+f4=0.
答案:0已知函数f(x)=x3-3x及y=f(x)上一点p(1,-2),过点p作直线l,根据以下条件求l的方程.
1)直线l和y=f(x)相切且以p为切点;
2)直线l和y=f(x)相切且切点异于p.
解:(1)由f(x)=x3-3x得f′(x)=3x2-3,过点p且以p(1,-2)为切点的直线的斜率f′(1)=0,故所求的直线方程为y=-2.
2)设过p(1,-2)的直线l与y=f(x)切于另一点(x0,y0),则f′(x0)=3x-3.
又直线过(x0,y0),p(1,-2),故其斜率可表示为=,所以=3x-3,即x-3x0+2=3(x-1)(x0-1).
解得x0=1(舍去)或x0=-,故所求直线的斜率为k=3=-.
所以l的方程为y-(-2)=-x-1),即9x+4y-1=0.
设函数f(x)=ax-,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为7x-4y-12=0.
1)求f(x)的解析式; (2)证明:曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形面积为定值,并求此定值.
解:(1)方程7x-4y-12=0可化为y=x-3,当x=2时,y=.又f′(x)=a+,则解得故f(x)=x-.
2)证明:设p(x0,y0)为曲线上任一点,由y′=1+知曲线在点p(x0,y0)处的切线方程为y-y0=·(x-x0),即y-= x-x0).
令x=0得y=-,从而得切线与直线x=0的交点坐标为。
令y=x得y=x=2x0,从而得切线与直线y=x的交点坐标为(2x0,2x0).
所以点p(x0,y0)处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形面积为|2x0|=6.
故曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形的面积为定值,此定值为6.
导数的应用(一)
1.函数的单调性。
f(x)在(a,b)上为增函数f′(x)≥0
f(x)在(a,b)上为减函数f′(x)≤0
2.可导函数的极值点必须是导数为0的点,但导数为0的点不一定是极值点,]
函数y=x2-ln x的单调递减区间为( )
a.(-1,1] b.(0,1]
c.[1,+∞d.(0,+∞
解析:选b 函数y=x2-ln x的定义域为(0,+∞y′=x-=,令y′≤0,则可得0.已知a>0,函数f(x)=x3-ax在[1,+∞上是单调增函数,则a的最大值是___
导数及其应用作业
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