§3.1 导数的概念及其运算
1.函数y=f(x)从x1到x2的平均变化率
函数y=f(x)从x1到x2的平均变化率为____________,若Δx=x2-x1,Δy=f(x2)-f(x1),则平均变化率可表示为________. 2.函数y=f(x)在x=x0处的导数 (1)定义
称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率______________=______________为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)=lim →
Δx0
Δy
=______________. Δx
(2)几何意义
函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点__________处的____________.相应地,切线方程为__________________. 3.函数f(x)的导函数
称函数f′(x)=__________________为f(x)的导函数,导函数有时也记作y′. 4.基本初等函数的导数公式
原函数 f(x)=c (c为常数) f(x)=xn (n∈Q*) f(x)=sin x f(x)=cos x f(x)=ax 导函数 f′(x)=________ f′(x)=________ f′(x)=________ f′(x)=________ f′(x)=__________ f(x)=ex f(x)=logax f(x)=ln x 5.导数运算法则 (1)[f(x)±g(x)]′=______________; (2)[f(x)·g(x)]′=____________________; (3)?
f′(x)=________ f′(x)=____________ f′(x)=________ f?x???g?x??′=______________________ (g(x)≠0).
6.复合函数的导数
复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y′x=__________,即y对x的导数等于________的导数与________的导数的乘积. [难点正本 疑点清源]
1.深刻理解“函数在一点处的导数”、“导函数”、“导数”的区别与联系 (1)函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)是一个常数;
(2)函数y=f(x)的导函数,是针对某一区间内任意点x而言的.如果函数y=f(x)在区间(a,b)内每一点x都可导,是指对于区间(a,b)内的每一个确定的值x0都对应着一个确定的导数f′(x0).这样就在开区间(a,b)内构成了一个新函数,就是函数f(x)的导函数f′(x).在不产生混淆的情况下,导函数也简称导数.
2.曲线y=f(x)“在点P(x0,y0)处的切线”与“过点P(x0,y0)的切线”的区别与联系 (1)曲线y=f(x)在点P(x0,y0)处的切线是指P为切点,切线斜率为k=f′(x0)的切线,是唯一的一条切线.
(2)曲线y=f(x)过点P(x0,y0)的切线,是指切线经过P点.点P可以是切点,也可以不是切点,而且这样的直线可能有多条.
1
1. f′(x)是函数f(x)=x3+2x+1的导函数,则f′(-1)的值为________.
32.如图,函数y=f(x)的图象在点P处的切线方程是y=-x+8, 则f(5)+f′(5)=______.
3.已知f(x)=x2+3xf′(2),则f′(2)=________.
4.已知点P在曲线f(x)=x4-x上,曲线在点P处的切线平行于 3x-y=0,则点P的坐标为________.
11
5.已知曲线y=x2-3ln x的一条切线的斜率为-,则切点的横坐标为
42 A.-3
B.2
C.-3或2
1
D. 2
( )
题型一 利用导数的定义求函数的导数
例1 求函数y=x2+1在x0到x0+Δx之间的平均变化率. 探究提高 求函数f(x)平均变化率的步骤: ①求函数值的增量Δf=f(x2)-f(x1); ②计算平均变化率
Δff?x2?-f?x1?=. Δxx2-x1
解这类题目仅仅是简单套用公式,解答过程相对简单,只要注意运算过程就可以了.
利用导数的定义求函数的导数:
(1)f(x)=(2)f(x)=
1
在x=1处的导数; x1. x+2
题型二 导数的运算 例2 求下列函数的导数:
11x2++3?; (1)y=ex·ln x;(2)y=x?xx??1xx?-1?. (3)y=x-sin cos ;(4)y=(x+1)
22?x?
探究提高 (1)求导之前,应利用代数、三角恒等式等变形对函数进行化简,然后求导,这样可以减少运算量,提高运算速度,减少差错;(2)有的函数虽然表面形式为函数的商的形式,但在求导前利用代数或三角恒等变形将函数先化简,然后进行求导,有时可以避免使用商的求导法则,减少运算量.
求下列各函数的导数:
x+x5+sin x
(1)y=;(2)y=(x+1)(x+2)(x+3);
x2xx11
1-2cos2?;(4)y=(3)y=-sin ?+; 4?2?1-x1+xcos 2x
(5)y=.
sin x+cos x
例3 求下列复合函数的导数: (1)y=(2x-3)5;(2)y=3-x; π
2x+?;(4)y=ln(2x+5). (3)y=sin2?3??
探究提高 由复合函数的定义可知,中间变量的选择应是基本函数的结构,解这类