《(名師導(dǎo)學(xué))2020版高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第三章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 第15講 導(dǎo)數(shù)的概念及運(yùn)算練習(xí) 文(含解析)新人教A版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(名師導(dǎo)學(xué))2020版高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第三章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 第15講 導(dǎo)數(shù)的概念及運(yùn)算練習(xí) 文(含解析)新人教A版(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用
【p37】
第15講 導(dǎo)數(shù)的概念及運(yùn)算
夯實(shí)基礎(chǔ) 【p37】
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解導(dǎo)數(shù)概念的實(shí)際背景,理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義.
2.能根據(jù)導(dǎo)數(shù)定義和基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式及導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則求簡(jiǎn)單函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
【基礎(chǔ)檢測(cè)】
1.已知函數(shù)y=f(x)在x=1處的切線與直線x+y-3=0垂直,則f′(1)=( )
A.2 B.0 C.1 D.-1
【解析】由題可知:函數(shù)y=f(x)在x=1處的切線的斜率為f′(1),直線x+y-3=0的斜率為-1,
故-f′(1)=-1,得f′(1)=1,
2、故選C.
【答案】C
2.函數(shù)f(x)=ln x過原點(diǎn)的切線的斜率為( )
A. B.1 C.e D.e2
【解析】設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為(a,ln a),
∵y=ln x,∴y′=,
切線的斜率是,
切線的方程為y-ln a=(x-a),
將(0,0)代入可得ln a=1,∴a=e,
∴切線的斜率是=.
故選A.
【答案】A
3.曲線y=-5ex+3在點(diǎn)(0,-2)處的切線方程為__________.
【解析】y′=-5ex,
又點(diǎn)(0,-2)在曲線上,
所以y′|x=0=-5,
切線方程為y-(-2)=-5(x-0),
即y+5x+2=0.
【答案】y+5
3、x+2=0
4.直線y=kx+1與曲線y=x3+ax+b相切于點(diǎn)A(1,3),則b的值為__________.
【解析】由切點(diǎn)可知k+1=3,1+a+b=3.對(duì)曲線方程求導(dǎo)可得y′=3x2+a,可知3+a=k,解方程組可得b=3.
【答案】3
【知識(shí)要點(diǎn)】
1.導(dǎo)數(shù)的概念
(1)函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù)
函數(shù)y=f(x)在x=x0處的瞬時(shí)變化率:
lim =lim
為函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù),記作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)=lim =lim ____.
(2)導(dǎo)數(shù)的幾何意義
函數(shù)f(x)在點(diǎn)x0處的導(dǎo)數(shù)f′(x0)的幾何意義是在曲線
4、y=f(x)上點(diǎn)__P(x0,y0)__處的__切線的斜率__(瞬時(shí)速度就是位移函數(shù)s(t)對(duì)時(shí)間t的導(dǎo)數(shù)).相應(yīng)地,切線方程為__y-y0=f′(x0)(x-x0)__.
(3)函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)
稱函數(shù)f′(x)=lim 為f(x)的導(dǎo)函數(shù).
2.基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式
(xn)′=__nxn-1__,(sin x)′=__cos____x__,
(cos x)′=__-sin__x__,(ax)′=__axln__a__,
(ex)′=__ex__,(logax)′=____,(ln x)′=.
3.導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則
(1)[f(x)±g(x)]′=__f′(x)±g′(
5、x)__;
(2)[f(x)·g(x)]′=__f′(x)g(x)+f(x)g′(x)__;
(3)′=(g(x)≠0).
典 例 剖 析 【p38】
考點(diǎn)1 導(dǎo)數(shù)的計(jì)算
求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
(1)y=5x2-4x+1;
(2)y=(2x2-1)(3x+1);
(3)y=(x≠0);
(4)y=.
【解析】(1)y′=10x-4;
(2)y′=4x·(3x+1)+(2x2-1)·3=18x2+4x-3;
(3)y′==;
(4)y′=′=(cos x-sin x)′
=-sin x-cos x.
【小結(jié)】函數(shù)求導(dǎo)的基本步驟:
1.求導(dǎo)之前,應(yīng)利用代數(shù)、三角恒等式
6、等變形對(duì)函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn),然后求導(dǎo);
2.準(zhǔn)確地把函數(shù)分割為能用求導(dǎo)公式的函數(shù)的和、差、積、商;
3.再利用運(yùn)算法則求導(dǎo)數(shù)并整理結(jié)果.
考點(diǎn)2 導(dǎo)數(shù)的幾何意義
(1)曲線y=ex在點(diǎn)A處的切線與直線x-y+3=0平行,則點(diǎn)A的坐標(biāo)為( )
A.(-1,e-1 ) B.(0,1)
C.(1,e) D.(0,2)
【解析】設(shè)A(x0,ex0),y′=ex,所以切線斜率為ex0=1,x0=0,所以A(0,1).故選B.
【答案】B
(2)曲線y=x(3ln x+1)在第(1,1)處的切線方程為________________.
【解析】對(duì)曲線求導(dǎo)可得,
y′=f′(x)=3l
7、n x+1+x·=3ln x+4,
故f′(1)=4,
則切線方程為y-1=4(x-1),
整理得y=4x-3.
【答案】y=4x-3
【小結(jié)】曲線y=f(x)在點(diǎn)P(x0,f(x0))處的切線方程是y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
考點(diǎn)3 導(dǎo)數(shù)運(yùn)算的應(yīng)用
(1)已知函數(shù)f=ex-ln x,則函數(shù)在點(diǎn)處的切線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為__________.
【解析】由題,x∈,又f′=ex-,
則切線的斜率k=f′=e-1,
又點(diǎn)在曲線上,則f=e,切點(diǎn)的坐標(biāo)為.
可得切線的方程為y-e=,
當(dāng)x=0時(shí), y=1,當(dāng)y=0時(shí),x=,
切線與兩坐標(biāo)軸圍成的
8、三角形的面積為S=×1×=.
【答案】
(2)已知M,N分別是曲線y=ex與直線y=ex-1上的點(diǎn),則線段MN的最小值為______________.
【解析】設(shè)曲線y=ex在某點(diǎn)處的切線為l,當(dāng)切線l與直線y=ex-1平行時(shí),這兩條平行直線間的距離就是所求的最小值.
因?yàn)榍芯€l與直線y=ex-1平行,所以切線l的斜率為e.
設(shè)切點(diǎn)為M(a,b),
又曲線y=ex在點(diǎn)M(a,b)處的切線的斜率為y′|x=a=ea,
所以ea=e,得a=1,所以切點(diǎn)M的坐標(biāo)為(1,e),
故切線l的方程為y-e=e(x-1),即ex-y=0.
又直線y=ex-1,即ex-y-1=0,
所以d
9、==,即線段MN的最小值為.
【答案】
【能力提升】
已知函數(shù)f(x)=ln x+(a∈R).
(1)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,4)上單調(diào)遞增,求a的取值范圍;
(2)若函數(shù)y=f(x)的圖象與直線y=2x相切,求a的值.
【解析】(1)f′(x)=+=,
∵函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,4)上單調(diào)遞增,
∴f′(x)≥0在(0,4)上恒成立,
∴(x+1)2+ax≥0,
即a≥-在(0,4)上恒成立,
∵x+≥2,取等號(hào)條件為當(dāng)且僅當(dāng)x=1,
∴a≥-4.
(2)設(shè)切點(diǎn)為(x0,y0),
則y0=2x0,f′(x0)=2,y0=ln x0+,
∴+=2,?、?
且2x
10、0=ln x0+,?、?
由①得a=(x0+1)2,代入②得
2x0=ln x0+(2x0-1)(x0+1),
即ln x0+2x-x0-1=0.
令F(x)=ln x+2x2-x-1,
則F′(x)=+4x-1=,
∵方程4x2-x+1=0的Δ=-15<0,
∴4x2-x+1>0恒成立.
∴F′(x)在(0,+∞)上恒為正值,
∴F(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
∵F(1)=0,∴x0=1,代入①式得a=4.
【小結(jié)】x=x0處的導(dǎo)數(shù)值就是該點(diǎn)處的切線的斜率是解決有關(guān)切線問題的關(guān)鍵.
方 法 總 結(jié) 【p38】
1.掌握基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則.
11、
2.導(dǎo)數(shù)的幾何意義是高考考查的熱點(diǎn)問題,應(yīng)特別注意“過點(diǎn)P的切線”與“在點(diǎn)P處的切線”意義完全不一樣,前者點(diǎn)P不一定是切點(diǎn),而后者點(diǎn)P一定是切點(diǎn),且在曲線上.
走 進(jìn) 高 考 【p38】
1.(2018·天津)已知函數(shù)f(x)=exln x,f′(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù),則f′(1)的值為________.
【解析】由題意得f′(x)=exln x+ex·,則f′(1)=e.
【答案】e
2.(2018·全國(guó)卷Ⅰ)設(shè)函數(shù)f(x)=x3+(a-1)x2+ax.若f(x)為奇函數(shù),則曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,0)處的切線方程為( )
A.y=-2x B.y=-x
C.y=2x D.y=x
【解析】因?yàn)閒(x)為奇函數(shù),所以f(-x)=-f(x),由此可得a=1,故f(x)=x3+x,f′(x)=3x2+1,f′(0)=1,所以曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,0)處的切線方程為y=x.
【答案】D
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