§3.2导数的计算
3.2.1 几个常用函数的导数
3.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)
1
课时目标 1.能根据定义求函数y=c,y=x,y=x2,y=的导数.2.能利用给出的基本
x
初等函数的导数公式求简单函数的导数.
1.函数y=f(x)=c的导数为____________,它表示函数y=c图象上每一点处,切线的斜率为0.若y=c表示路程关于时间的函数,则y′=0可以解释为某物体的____________始终为0,即一直处于________状态.函数y=f(x)=x的导数为__________,它表示函数y=x图象上每一点处切线的斜率为1.若y=x表示路程关于时间的函数,则y′=1可以解释为某物体做____________为1的______________运动.
2.常见基本初等函数的导数公式:
(1)若f(x)=c(c为常数),则f′(x)=______; (2)若f(x)=xα (α∈Q*),则f′(x)=________; (3)若f(x)=sin x,则f′(x)=________; (4)若f(x)=cos x,则f′(x)=________; (5)若f(x)=ax,则f′(x)=________ (a>0); (6)若f(x)=ex,则f′(x)=________;
(7)若f(x)=logax,则f′(x)=________ (a>0,且a≠1); (8)若f(x)=ln x,则f′(x)=________.
一、选择题
1.下列结论不正确的是( ) A.若y=3,则y′=0
11
B.若y=,则y′=-x
2x
1
C.若y=-x,则y′=-
2x
D.若y=3x,则y′=3
ππ12sin ?′=cos ;③若y=2,则y′|x=3=-.2.下列结论:①(cos x)′=sin x;②??3?3x27
其中正确的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
3.已知直线y=kx是曲线y=ex的切线,则实数k的值为( ) 11
A. B.- C.-e D.e ee
4.正弦曲线y=sin x上一点P,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( )
π3π
0,?∪?,π? B.[0,π) A.??4??4?π3π?ππ3π, D.?0,?∪?,? C.??44??4??24?5.已知曲线y=x3在点P处的切线斜率为k,则当k=3时的P点坐标为( ) A.(-2,-8) B.(-1,-1)或(1,1)
11-,-? C.(2,8) D.?8??2
5
6.质点沿直线运动的路程s与时间t的关系是s=t,则质点在t=4时的速度为( )
11A. B.
55223102325153C.23 D.2
510题 号 1 2 3 4 5 6 答 案 二、填空题 π3
7.曲线y=cos x在点A?,?处的切线方程为__________________________.
?62?
8.已知f(x)=xa,a∈Q,若f′(-1)=-4,则a=
________________________________________________________________________. 9.若函数y=f(x)满足f(x-1)=1-2x+x2,则y′=f′(x)=________. 三、解答题
10.求下列函数的导数: 15
(1)y=x12;(2)y=4;(3)y=x3;(4)y=10x.
x
11.求过点(2,0)且与曲线y=x3相切的直线方程.
能力提升
+
12.设曲线y=xn1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为xn,令an=lg xn,则a1+a2+…+a99的值为________.
13.求过曲线y=ex上点P(1,e)且与曲线在该点处的切线垂直的直线方程.
1.准确记忆八个公式是求函数导数的前提.
2.求函数的导数,要恰当选择公式,保证求导过程中变形的等价性.
3.对于一些应用问题如切线、速度等,可以结合导数的几何意义,利用公式进行计算.
§3.2 导数的计算
3.2.1 几个常用函数的导数 3.2.2 基本初等函数的导数公式及
导数的运算法则(一)
知识梳理
1.y′=0 瞬时速度 静止 y′=1 瞬时速度 匀速直线
-
2.(1)0 (2)αxα1 (3)cos x (4)-sin x
11
(5)axln a (6)ex (7) (8) xln ax
作业设计
11131
1.B [y′=??′=(x-)′=-x-=-.] 222?x?2xx
2.B [直接利用导数公式.
因为(cos x)′=-sin x,所以①错误;
π33
sin =,而??′=0,所以②错误;
32?2??12?′=(x-2)′=-2x-3,则y′|x=3=-2, ?x?27所以③正确.]
3.D [设切点为(x0,y0).由y′=ex, 得y′|x=x0=ex0,
∴过切点的切线为y-ex0=ex0(x-x0), 即y=ex0x+(1-x0)ex0,又y=kx是切线, ???k=ex0,?x0=1,∴? ∴?] ??1-x0?ex0=0,?k=e.??
4.A [∵y′=cos x,而cos x∈[-1,1]. ∴直线l的斜率的范围是[-1,1],
π3
0,?∪?π,π?.] ∴直线l倾斜角的范围是??4??4?
5.B [y′=3x2,∵k=3, ∴3x2=3,∴x=±1,
则P点坐标为(-1,-1)或(1,1).]
14
6.B [s′=t-.
55
111
当t=4时,s′=·=.] 555441023π
7.x+2y-3-=0
6
解析 ∵y′=(cos x)′=-sin x,
ππ1
∴y′|x==-sin =-,
662
π31
x-?, ∴在点A处的切线方程为y-=-?22?6?
π
即x+2y-3-=0.
6
8.4
-
解析 ∵f′(x)=axa1,
-
∴f′(-1)=a(-1)a1=-4,∴a=4.
9.2x
解析 ∵f(x-1)=1-2x+x2=(x-1)2, ∴f(x)=x2,f′(x)=2x.
10.解 (1)y′=(x12)′=12x11.
1?4-4-5
(2)y′=?4′=(x)′=-4x=-5. ?x?x
33235
(3)y′=(x3)′=(x)′=x-=. 5555
5x2
(4)y′=(10x)′=10xln 10.
11.解 点(2,0)不在曲线y=x3上,可令切点坐标为(x0,x30).由题意,所求直线方程的
x3x30-002
斜率k==y′|x=x0=3x0,即=3x20,解得x0=0或x0=3. x0-2x0-2
当x0=0时,得切点坐标是(0,0),斜率k=0,则所求直线方程是y=0;
当x0=3时,得切点坐标是(3,27),斜率k=27,则所求直线方程是y-27=27(x-3), 即27x-y-54=0.
综上,所求的直线方程为y=0或27x-y-54=0. 12.-2
解析 y′=(n+1)xn,曲线在点(1,1)处的切线方程为y-1=(n+1)(x-1),令y=0,
n
得x=. n+1
n
an=lg xn=lg=lg n-lg(n+1),
n+1
则a1+a2+…+a99=lg 1-lg 2+lg 2-lg 3+…+lg 99-lg 100=-lg 100=-2. 13.解 ∵y′=ex,∴曲线在点P(1,e)处的切线斜率是y′|x=1=e,
1
∴过点P且与切线垂直的直线的斜率k=-,
e
1
∴所求直线方程为y-e=-(x-1),
e
即x+ey-e2-1=0.