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变化率与导数及导数的计算

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,.

(2)对于商式的函数若在求导之前变形,则可以避免使用商的导数法则,减少失误.

以题试法

2.求下列函数的导数. (1)y=ex·ln x;(2)y=x解:(1)y′=(ex·ln x)′ =exln x+ex·

?11?2?x++3?; xx??

?1?1

x=e?ln x+?.

x?

x?

(2)∵y=x3+1+

1

x2

,∴y′=3x2-

2

x3

.

典题导入

[例3] (1)(2011·山东高考)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 C.9

B.-3 D.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( )

1

A.-

4C.4

B.2 1D.-

2

[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

若例3(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. 解:因点P不在曲线上,设切点的坐标为(x0,y0), 由y=x3+11,得y′=3x2,

2. ∴k=y′|x=x0=3x0

又∵k=

y0-13x0-0

,∴

x30+11-13

x0

=3x20.

∴x30=-1,即x0=-1. ∴k=3,y0=10.

∴所求切线方程为y-10=3(x+1), 即3x-y+13=0.

由题悟法

导数的几何意义是切点处切线的斜率,应用时主要体现在以下几个方面: (1)已知切点A(x0,f(x0))求斜率k,即求该点处的导数值:k=f′(x0); (2)已知斜率k,求切点A(x1,f(x1)),即解方程f′(x1)=k;

(3)已知切线过某点M(x1,f(x1))(不是切点)求切点,设出切点A(x0,f(x0)),利用k=

f?x1?-f?x0?x1-x0

=f′(x0)求解.

以题试法

3.(1)(2012·新课标全国卷)曲线y=x(3ln x+1)在点(1,1)处的切线方程为________. 11

(2)(2013·乌鲁木齐诊断性测验)直线y=x+b与曲线y=-x+ln x相切,则b的值

22为( )

,.

A.-2 1C.-

2

B.-1 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.

??111

(2)设切点的坐标为?a,-a+ln a?,依题意,对于曲线y=-x+ln x,有y′=-+

222???1?1111111

1,-? 在直线y=x+b上,故-=+b,得b,所以-+=,得a=1.又切点?

2x2a2222??

=-1.

答案:(1)y=4x-3 (2)B

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). 2.已知物体的运动方程为度为( )

19

A. 415

C. 4

17B. 413D. 4

s=t2+

3

(t是时间,s是位移),则物体在时刻t=2时的速

t

,.

3313

解析:选D ∵s′=2t-2,∴s′|t=2=4-=. t44

3. (2012·哈尔滨模拟)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 C.y=3x

B.y=-2x 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.

?π?1+cos x4.设曲线y=在点?,1?处的切线与直线x-ay+1=0平行,则实数a等于

sin x?2?

( )

A.-1 C.-2

1

B. 2D.2

-sin2x-?1+cos x?cos x-1-cos xπ1

解析:选A ∵y′==,∴y′|x==-1.由条件知

sin2xsin2x2a=-1,∴a=-1.

5.若点P是曲线y=x2-lnx上任意一点,则点P到直线y=x-2的最小距离为( ) A.1 2

C. 2

B.D.

2 3

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.

x0

1

得x0=1或x0=-(舍).

2

,.

∴P点坐标(1,1).

|1-1-2|

∴P到直线y=x-2距离为d==

1+1

2.

6.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

D.f(x)+g(x)为常数函数

C.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).

7.(2013·郑州模拟)已知函数f(x)=ln x-f′(-1)x2+3x-4,则f′(1)=________. 1

解析:∵f′(x)=-2f′(-1)x+3,

xf′(-1)=-1+2f′(-1)+3,

∴f′(-1)=-2,∴f′(1)=1+4+3=8. 答案:8

8.(2012·辽宁高考)已知P,Q为抛物线x2=2y上两点,点P,Q的横坐标分别为4,-2,过P,Q分别作抛物线的切线,两切线交于点A,则点A的纵坐标为________.

1

解析:易知抛物线y=x2上的点P(4,8),Q(-2,2),且y′=x,则过点P的切线方程为

2

y=4x-8,过点Q的切线方程为y=-2x-2,联立两个方程解得交点A(1,-4),所以点A的纵坐标是-4.

答案:-4

113

9.(2012·黑龙江哈尔滨二模)已知函数f(x)=x-sin x-cos x的图象在点A(x0,

244

y0)处的切线斜率为1,则tan x0=________.

113113

解析:由f(x)=x-sin x-cos x得f′(x)=-cos x+sin x,

244244

变化率与导数及导数的计算

,.(2)对于商式的函数若在求导之前变形,则可以避免使用商的导数法则,减少失误.以题试法2.求下列函数的导数.(1)y=ex·lnx;(2)y=x解:(1)y′=(ex·lnx)′=exlnx+ex·?11?2?x++3?;xx???1?1x=e?lnx+?.x?<
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