2017届高考数学(文)一轮复习讲练测：专题3.1导数的概念及其运算(讲).doc

【最新考纲解读】【考点深度剖析】本节中导数的概念、导数的几何意义等是重点知识，基础是导数运算.导数的几何意义为高考热点内容，考查题型多为选择、填空题，也常出现在解答题中前几问，难度较低．导数的几何意义命题的角度主要有求曲线的切线斜率、切线方程或已知曲线的切线斜率、切线方程求参数的值或范围等问题．【课前检测训练】[判一判]判断正误(1)f′(x0)与(f(x0))′表示的意义相同．( )(2)求f′(x0)时，可先求f(x0)再求f′(x0)．( )(3)曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点．( )(4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线．( )答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× [练一练]1. 【基础经典试题】曲线32y x x =-在(1,1)-处的切线方程为( )A ．20x y --=B ．20x y -+=C ．20x y +-=D ．20x y ++= 【答案】A【解析】由已知，点(1,1)-在曲线32y x x =-上，所以切线的斜率为211'|(32)|1x x y x ===-=，由直线方程的点斜式得20x y --=，故选A .2.【2016年山东卷.10】若函数()y f x =的图象上存在两点，使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直，则称()y f x =具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是（ ） （A ）sin y x =（B ）ln y x =（C ）e x y =（D ）3y x =【答案】A3. 【百强校】2016届江苏省苏州大学高考考前指导卷1】已知直线x y b +=是函数2y ax x=+的图象在点(1,)P m 处的切线，则a b m +-= ． 【答案】2. 【解析】由于P 点在函数2y ax x=+图象和直线x y b +=上，则2m a =+，1m b +=. 又由函数2y ax x =+的导函数22'y a x=-可知，切线的斜率12k a =-=-，有1a =，3m =和4b =，则2a b m +-=.4. 【选修2-2P18T3改编】已知函数()r V =)r =________. 【答案】112π【解析】因为'()r V =1)12r π=.5.【2015·高考全国卷Ⅱ】已知曲线y x lnx ＝＋在点()1,1(1,1)处的切线与曲线221()y ax a x ＝＋＋＋相切，则a ＝________.【答案】8【解析】法一：∵x=11y'=1+,y|=2,y=x+ln x x∴∴在点()1,1处的切线方程为()1212 1.y x y x ∴－＝－，＝－又【题根精选精析】考点1 利用导数的定义求函数的导数【1-1】 求函数y =1x =处的导数. 【答案】12-【解析】y∆=-=x 0x 0x 1y x y 1lim lim[.x 21y |.2∆→∆→==∆=∆∆==-∆∴'=-【1-2】一质点运动的方程为283s t =-.（1）求质点在[1，1+Δt]这段时间内的平均速度；（2）求质点在t=1时的瞬时速度（用定义及求求导两种方法） 【答案】（1）63x --∆；（2）6-.【基础知识】1．函数y ＝f (x )在x ＝x 0处的导数定义：称函数y ＝f (x )在x ＝x 0处的瞬时变化率0000()()limlimx x f x x f x yx x∆→∆→+∆-∆=∆∆为函数y ＝f (x )在x ＝x 0处的导数，记作f ′(x 0)或y ′|x ＝x 0，即00000()()()lim limx x f x x f x yf x x x∆→∆→+∆-∆==∆∆. 2．函数f (x )的导函数称函数0()()()limx f x x f x f x x∆→+∆-=∆为f (x )的导函数．【思想方法】1.根据导数的定义求函数()y f x =在点0x 处导数的方法：①求函数的增量00()()y f x x f x ∆=+∆-；②求平均变化率00()()f x x f x y x x+∆-∆=∆∆； ③得导数00()lim x yf x x∆→∆'=∆，简记作：一差、二比、三极限.2.函数的导数与导数值的区间与联系：导数是原来函数的导函数，而导数值是导函数在某一点的函数值，导数值是常数【温馨提醒】导数的物理意义建立了导数与物体运动的瞬时速度之间的关系.对位移s 与时间t 的关系式求导可得瞬时速度与时间t 的关系.根据导数的定义求导数是求导数的基本方法，应按照“一差、二比、三极限”的求导步骤来求.考点2 导数的运算 【2-1】求下列函数的导数.()()()()()()()222x x x 251y 2x 1(3x 1)x x 12y x x 13y 3e 2elnx 4y x 15y 32x =-+-+=++=-+=+=-【答案】（1）21843x x +-；（2）22222(1)x x x +-+；（3）()3322x xe ln e ln -；（4）2222ln )1x((11)x x x -++； （5）()41032.x --(2)根据题意把函数的解析式整理变形可得：()()()()22222222222x x 1x x 12x 2xy 1,x x 1x x 1x x 12x x 12x 2x 12x 2y x x 1x x 1-+++-===-++++++++-+-∴'=-=++++【基础知识】基本初等函数的导数公式【思想方法】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；遇到函数的商的形式时，如能化简则化简，这样可避免使用商的求导法则，减少运算量．【温馨提醒】导数的运算是用导数研究函数性质的工具，一般较少直接考查，通常情况下涉及导数的综合运算及导数公式的灵活运用.考点3 导数的几何意义【3-1】【2016年河南郑州高三二模】曲线3)(3+-=x x x f 在点P 处的切线平行于直线12-=x y ，则P 点的坐标为（ ）A ．)3,1(B ．)3,1(-C ．)3,1(和)3,1(-D ．)3,1(- 【答案】C.【解析】因2'()31f x x =-，令'()2f x =，故23121x x -=⇒=或1-，所以(1,3)P 或(1,3)-，经检验，点(1,3)，(1,3)-均不在直线21y x =-上，故选C ．【3-2】【2016年高考四川理数】设直线l 1，l 2分别是函数f (x )= ln ,01,ln ,1,x x x x -<<⎧⎨>⎩图象上点P 1，P 2处的切线，l 1与l 2垂直相交于点P ，且l 1，l 2分别与y 轴相交于点A ，B ，则△P AB 的面积的取值范围是( )（A ）(0,1) （B ）(0,2) （C ）(0,+∞) （D ）(1,+∞) 【答案】A【3-3】已知f (x )＝ln x ，g (x )＝12x 2＋mx ＋72(m <0)，直线l 与函数f (x )，g (x )的图象都相切，且与f (x )图象的切点为(1，f (1))，则m 的值为( )A ．－1B ．－3C ．－4D ．－2 【答案】D【基础知识】函数y ＝f (x )在x ＝x 0处的导数几何意义：函数f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是在曲线y ＝f (x )上点(x 0，f (x 0))处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s (t )对时间t 的导数)．相应地，切线方程为y －f (x 0)＝f ′(x 0)(x －x 0)．【思想方法】1.求函数()f x 图象上点00(,())P x f x 处的切线方程的关键在于确定该点切线处的斜率k ，由导数的几何意义知0'()k f x =，故当0'()f x 存在时，切线方程为000()'()()y f x f x x x -=-.2.可以利用导数求曲线的切线方程，由于函数()y f x =在0x x =处的导数表示曲线在点00(,())P x f x 处切线的斜率，因此，曲线()y f x =在点00(,())P x f x 处的切线方程，可按如下方式求得：第一，求出函数()y f x =在0x x =处的导数，即曲线()y f x =在点00(,())P x f x 处切线的斜率；第二，在已知切点坐标和切线斜率的条件下，求得切线方程000'()()y y f x x x =+-；如果曲线()y f x =在点00(,())P x f x 处的切线平行于y 轴(此时导数不存在)时，由切线的定义可知，切线的方程为0x x =.【温馨提醒】根据导数的几何意义求参数的值时，一般是利用切点P (x 0，y 0)既在曲线上又在切线上构造方程组求解. 【易错问题大揭秘】 已知曲线31y x =+．（1）求曲线在1x =-处的切线方程； （2）求曲线过点(1,0)-的切线方程．【易错点】易于因为审题不严或理解有误，将两道小题混淆，特别是第（2）小题独立出现时．【分析】（1）∵ 23y x '=， ∴曲线在1x =-处的斜率213(1)3x k y =-'==⨯-=． ∵1x =-时，0y =，∴曲线在1x =-处的切线方程为3(1)y x =+， 即330x y -+=．(2) 设过点(1,0)-的切线与曲线相切于点00(,)x y ， 则切线的斜率为023x x k y x ='==， ∴20003000311y x x y x -⎧=⎪+⎨⎪=+⎩， 整理得32002310x x +-=，∴200(1)(21)0x x +-=， 解得01x =-，或012x =， ∴所求的切线为330x y -+=，或3430x y -+=．温馨提醒：(1)对于曲线切线方程问题的求解，对函数的求导是一个关键点，因此求导公式，求导法则及导数的计算原则要熟练掌握．(2)对于已知的点，应首先认真审题,对于确定切线的方程问题，要注意区分“该曲线过点P 的切线方程”与“该曲线在点P 处的切线方程”的两种情况，避免出错.从历年高考题看，“该曲线在点P 处的切线方程”问题的考查较为普遍. 【针对训练】已知曲线31433y x =+， （1）求曲线在点P(2,4)处的切线方程； （2）求曲线过点P(2,4)的切线方程； （3）求斜率为4的曲线的切线方程.. 【答案】（1）440.x y --=(2)44020x y x y --=-+=或(3)440123200x y x y --=-+=和.即440123200x y x y --=-+=和.。

【考纲解读】1．导数概念及其几何意义 （1）了解导数概念的实际背景． （2）理解导数的几何意义． 2．导数的运算（1）能根据导数定义，求函数x y xyx y x y x y c y ======,1,,,,32的导数． （2）能利用下面给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数． （3）基本初等函数的导数公式和常用的导数计算公式：()0C '=（C 为常数）， 1()();(sin )cos ;(cos )sin ;1();()ln (0,1);(ln );1(log )log (0,1)n n x x x x a a x nx n x x x x e e a a a a a x xx e a a x-+'''=∈N ==-'''==>≠='=>≠且且·法则1：[])()()()(x v x u x v x u '±'='±·法则2：[])()()()()()(x v x u x v x u x v x u '+'='·法则3：)0)(()()()()()()()(2≠'-'='⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛x v x v x v x u x v x u x v x u1.导数的概念(1)f(x)在x=x 0处的导数就是f(x)在x=x 0处的瞬时变化率，记作:0/|x x y =或f /(x 0),即f /(x 0)=000()()limx f x x f x x∆→+∆-∆.(2)当把上式中的x 0看作变量x 时, f /(x)即为f(x)的导函数,简称导数,即''()y f x ==0()()limx f x x f x x∆→+∆-∆.2.导数的几何意义:函数f(x)在x=x 0处的导数就是曲线y=f(x)在点P(x 0,f(x 0))处的切线的斜率k= f /(x 0),切线方程为'000()()y y f x x x -=-.3.基本初等函数的导数公式1()();(sin )cos ;(cos )sin ;1();()ln (0,1);(ln );1(log )log (0,1)n n x x x x a a x nx n x x x x e e a a a a a x xx e a a x-+'''=∈N ==-'''==>≠='=>≠且且4.两个函数的四则运算法则 若u(x),v(x)的导数都存在,则 法则1：[])()()()(x v x u x v x u '±'='±法则2：[])()()()()()(x v x u x v x u x v x u '+'='法则3：)0)(()()()()()()()(2≠'-'='⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛x v x v x v x u x v x u x v x u .【例题精析】考点一 导数的概念及几何意义例 1.（2012年高考新课标全国卷文科13）曲线y =x (3ln x +1)在点)1,1(处的切线方程为________ 【变式训练】1.（2011年高考江西卷文科4)曲线xy e =在点A （0,1）处的切线斜率为（ ） A.1 B.2 C.e D.1e考点二 导数的运算例2. (2010年高考全国2卷理数10）若曲线12y x -=在点12,a a -⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线与两个坐标围成的三角形的面积为18，则a =（ ）（A ）64 （B ）32 （C ）16 （D ）8【变式训练】2. (2010年高考江西卷文科4)若函数42()f x ax bx c =++满足'(1)2f =，则'(1)f -=（ ）A ．1-B ．2-C ．2D ．0 【易错专区】问题：忽视导数存在的条件 例.已知曲线3y x =上的一点P （0，0），求过点P （0，0）的切线方程.【课时作业】1.（山东省济南一中2012届高三上学期期末）设曲线11x y x +=-在点（3，2）处的切线与直线10ax y ++=垂直，则a = ( ) A ．2B ． 2-C ． 12-D.122. (2010年高考宁夏卷文科4)曲线2y 21x x =-+在点（1,0）处的切线方程为( ) （A ）1y x =- （B ）1y x =-+ （C ）22y x =- （D ）22y x =-+3．（2010年高考全国卷Ⅱ文科7）若曲线2y x ax b =++在点(0,)b 处的切线方程是10x y -+=，则( )（A ）1,1a b == (B) 1,1a b =-= (C) 1,1a b ==- (D) 1,1a b =-=- 4. (2010年全国高考宁夏卷3）曲线2xy x =+在点（-1，-1）处的切线方程为( ) （A ）y=2x+1 (B)y=2x-1 C y=-2x-3 D.y=-2x-2 5．（2010年高考辽宁卷文科12）已知点P 在曲线41xy e =+上，α为曲线在点P 处的切线的倾斜角，则α的取值范围是( ) (A)[0,4π) (B)[,)42ππ （C ） 3(,]24ππ (D) 3[,)4ππ6. (福建省福州市2012年3月高中毕业班质量检查理科)函数)()(3R x ax x x f ∈+=在1=x 处有极值，则曲线)(x f y =在原点处的切线方程是 ___ __.【考题回放】1.（2011年高考重庆卷文科3)曲线223y x x =-+在点（1，2）处的切线方程为 ( )A ．31y x =-B ．35y x =-+C ．35y x =+D ．2y x =2. （2011年高考山东卷文科4)曲线211y x =+在点P(1，12)处的切线与y 轴交点的纵坐标是( )(A)-9 (B)-3 (C)9 (D)15 3． (2011年高考全国卷理科8)曲线y=2xe -+1在点(0，2)处的切线与直线y=0和y=x 围成的三角形的面积为( ) (A)13 (B)12 (C)23(D)1 4．（2011年高考湖南卷文科7)曲线sin 1sin cos 2x y x x =-+在点(,0)4M π处的切线的斜率为（ ） A ．12-B ．12C ．22-D ．225. (2012年高考广东卷理科12)曲线y=x 3-x+3在点（1，3）处的切线方程为 .6.(2012年高考山东卷文科22第1问)已知函数ln ()(e x x kf x k +=为常数，e=2.71828…是自然对数的底数)，曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与x 轴平行.求k 的值.。

【最新考纲解读】内容要求备注A B C导数及其应用导数的概念√导数的几何意义√导数的运算√【考点深度剖析】【课前检测训练】（1）y′＝f′(x）在点x＝x0处的函数值就是函数y＝f(x)在点x＝x0处的导数值。

( ）解析正确。

（2)求f′（x0）时，可先求f（x0)再求f′(x0）。

（）解析错误.若先求f(x0）再求f′（x0），则它的值为0.(3)曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点。

（)解析正确。

(4）与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.（）解析错误。

直线与曲线可能相交。

（5）若f（x)＝f′(a)x2＋ln x（a>0)，则f′(x）＝2xf′(a）＋错误!.( )解析正确.由对数运算法则可知.1．函数y＝xcos x－sin x的导数为_______解析y′＝x′cos x＋x（cos x）′－（sin x）′＝cos x－xsin x－cos x＝－xsin x。

答案－xsin x2．有一机器人的运动方程为s＝t2＋错误!（t是时间,s是位移）,则该机器人在时刻t＝2时的瞬时速度为_______解析根据导数的物理意义,s′（2）表示机器人在t＝2时的瞬时速度，∵s′(t）＝2t－3t－2，∴s′（2）＝4－34＝错误!，答案错误!3．设曲线y＝e x在点(0，1）处的切线与曲线y＝错误!（x>0)上点P处的切线垂直,则P的坐标为________.答案（1，1）4．直线y＝12x＋b是曲线y＝ln x（x〉0）的一条切线,则实数b＝________。

解析y′＝错误!，令错误!＝错误!,得x＝2,因此切点为(2，ln 2），代入直线方程y＝错误!x＋b得b＝ln 2－1。

【经典例题精析】考点1 导数的运算【1—1】求下列函数的导数．（1）y＝x2sin x;(2）y＝错误!；（3)y＝ln(2x－5)．【答案】（1) 2x sin x＋x2cos x。

（2）错误!.（3) 错误!。

【步步高】（某某专用）2017版高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 3.1 导数的概念及运算 理1．导数与导函数的概念(1)设函数y ＝f (x )在区间(a ，b )上有定义，x 0∈(a ，b )，若Δx 无限趋近于0时，比值Δy Δx＝f x 0＋Δx －f x 0Δx无限趋近于一个常数A ，则称f (x )在x ＝x 0处可导，并称该常数A 为函数f (x )在x ＝x 0处的导数(derivative)，记作f ′(x 0)．(2)若f (x )对于区间(a ，b )内任一点都可导，则f (x )在各点的导数也随着自变量x 的变化而变化，因而也是自变量x 的函数，该函数称为f (x )的导函数，记作f ′(x )． 2．导数的几何意义函数y ＝f (x )在点x 0处的导数的几何意义，就是曲线y ＝f (x )在点P (x 0，f (x 0))处的切线的斜率k ，即k ＝f ′(x 0)． 3．基本初等函数的导数公式基本初等函数导函数f (x )＝C (C 为常数) f ′(x )＝0 f (x )＝x α(α为常数)f ′(x )＝αx α－1 f (x )＝sin x f ′(x )＝cos_x f (x )＝cos x f ′(x )＝－sin_x f (x )＝e x f ′(x )＝e x f (x )＝a x (a >0，a ≠1)f ′(x )＝a x ln_a f (x )＝ln x f ′(x )＝1xf (x )＝log a x (a >0，a ≠1)f ′(x )＝1x ln a4.若f ′(x )，g ′(x )存在，则有(1)[f (x )±g (x )]′＝f ′(x )±g ′(x )； (2)[f (x )·g (x )]′＝f ′(x )g (x )＋f (x )g ′(x )；(3)[f xg x ]′＝f ′x g x －f x g ′xg 2x(g (x )≠0)．5．复合函数的导数若y ＝f (u )，u ＝ax ＋b ，则y ′x ＝y ′u ·u ′x ，即y ′x ＝y ′u ·a . 【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)f ′(x 0)与(f (x 0))′表示的意义相同．( × ) (2)求f ′(x 0)时，可先求f (x 0)再求f ′(x 0)．( × ) (3)曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点．( √ ) (4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线．( × ) (5)函数f (x )＝sin(－x )的导数是f ′(x )＝cos x ．( × )1．(教材改编)f ′(x )是函数f (x )＝13x 3＋2x ＋1的导函数，则f ′(－1)的值为________．答案 3解析 ∵f (x )＝13x 3＋2x ＋1，∴f ′(x )＝x 2＋2.∴f ′(－1)＝3.2．如图所示为函数y ＝f (x )，y ＝g (x )的导函数的图象，那么y ＝f (x )，y ＝g (x )的图象可能是________．答案 ④解析 由y ＝f ′(x )的图象知y ＝f ′(x )在(0，＋∞)上单调递减，说明函数y ＝f (x )的切线的斜率在(0，＋∞)上也单调递减，故可排除①③.又由图象知y ＝f ′(x )与y ＝g ′(x )的图象在x ＝x 0处相交，说明y ＝f (x )与y ＝g (x )的图象在x ＝x 0处的切线的斜率相同，由图知②不符合，④符合，故④正确．3．设函数f (x )的导数为f ′(x )，且f (x )＝f ′(π2)sin x ＋cos x ，则f ′(π4)＝________.答案 － 2解析 因为f (x )＝f ′(π2)sin x ＋cos x ，所以f ′(x )＝f ′(π2)cos x －sin x ，所以f ′(π2)＝f ′(π2)cos π2－sin π2，即f ′(π2)＝－1，所以f (x )＝－sin x ＋cos x .f ′(x )＝－cos x －sin x .故f ′(π4)＝－cos π4－sin π4＝－ 2.4．已知点P 在曲线y ＝4e x ＋1上，α为曲线在点P 处的切线的倾斜角，则α的取值X 围是__________． 答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4，π解析 ∵y ＝4e x ＋1，∴y ′＝－4exe x＋12＝－4e xe 2x ＋2e x＋1＝－4e x ＋1ex ＋2. ∵e x >0，∴e x ＋1e x ≥2，当且仅当e x＝1e x ＝1，即x ＝0时，“＝”成立．∴y ′∈[－1,0)， ∴tan α∈[－1,0)．又α∈[0，π)， ∴α∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4，π. 5．(2015·某某)设曲线y ＝e x在点(0,1)处的切线与曲线y ＝1x(x ＞0)上点P 处的切线垂直，则P 的坐标为________． 答案 (1,1)解析 y ′＝e x ，曲线y ＝e x 在点(0,1)处的切线的斜率k 1＝e 0＝1，设P (m ，n )，y ＝1x(x >0)的导数为y ′＝－1x 2 (x >0)，曲线y ＝1x (x >0)在点P 处的切线斜率k 2＝－1m2 (m >0)，因为两切线垂直，所以k 1k 2＝－1，所以m ＝1，n ＝1，则点P 的坐标为(1,1).题型一 导数的运算 例1 求下列函数的导数： (1)y ＝(3x 2－4x )(2x ＋1)； (2)y ＝x 2sin x ； (3)y ＝3x e x－2x＋e ； (4)y ＝ln xx 2＋1； (5)y ＝ln(2x －5)．解 (1)∵y ＝(3x 2－4x )(2x ＋1) ＝6x 3＋3x 2－8x 2－4x ＝6x 3－5x 2－4x ， ∴y ′＝18x 2－10x －4.(2)y ′＝(x 2)′sin x ＋x 2(sin x )′＝2x sin x ＋x 2cos x . (3)y ′＝(3x e x )′－(2x)′＋e′ ＝(3x )′e x ＋3x (e x )′－(2x)′ ＝3x e x ln 3＋3x e x －2xln 2 ＝(ln 3＋1)·(3e)x －2xln 2.(4)y ′＝ln x ′x 2＋1－ln x x 2＋1′x 2＋12＝1xx 2＋1－2x ln xx 2＋12＝x 2＋1－2x 2ln x x x 2＋12.(5)令u ＝2x －5，y ＝ln u ，则y ′＝(ln u )′u ′＝12x －5·2＝22x －5，即y ′＝22x －5.思维升华 (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；遇到函数的商的形式时，如能化简则化简，这样可避免使用商的求导法则，减少运算量．(2)复合函数求导时，先确定复合关系，由外向内逐层求导，必要时可换元．(1)f (x )＝x (2 016＋ln x )，若f ′(x 0)＝2 017，则x 0＝________.(2)若函数f (x )＝ax 4＋bx 2＋c 满足f ′(1)＝2，则f ′(－1)＝________. 答案 (1)1 (2)－2解析 (1)f ′(x )＝2 016＋ln x ＋x ×1x＝2 017＋ln x ，故由f ′(x 0)＝2 017得2 017＋ln x 0＝2 017，则ln x 0＝0，解得x 0＝1. (2)f ′(x )＝4ax 3＋2bx ，∵f ′(x )为奇函数，且f ′(1)＝2， ∴f ′(－1)＝－2. 题型二 导数的几何意义命题点1 已知切点的切线方程问题例2 (1)函数f (x )＝ln x －2xx的图象在点(1，－2)处的切线方程为__________．(2)曲线y ＝e－2x＋1在点(0,2)处的切线与直线y ＝0和y ＝x 围成的三角形的面积为________．答案 (1)x －y －3＝0 (2)13解析 (1)f ′(x )＝1－ln xx2，则f ′(1)＝1， 故该切线方程为y －(－2)＝x －1，即x －y －3＝0. (2)∵y ′＝－2e－2x，曲线在点(0,2)处的切线斜率k ＝－2，∴切线方程为y ＝－2x ＋2，该直线与直线y ＝0和y ＝x 围成的三角形如图所示，其中直线y ＝－2x ＋2与y ＝x 的交点为A (23，23)，∴三角形的面积S ＝12×1×23＝13.命题点2 未知切点的切线方程问题例3 (1)与直线2x －y ＋4＝0平行的抛物线y ＝x 2的切线方程是__________．(2)已知函数f (x )＝x ln x ，若直线l 过点(0，－1)，并且与曲线y ＝f (x )相切，则直线l 的方程为____________．答案 (1)2x －y －1＝0 (2)x －y －1＝0解析 (1)对y ＝x 2求导得y ′＝2x .设切点坐标为(x 0，x 20)，则切线斜率为k ＝2x 0. 由2x 0＝2得x 0＝1，故切线方程为y －1＝2(x －1)，即2x －y －1＝0. (2)∵点(0，－1)不在曲线f (x )＝x ln x 上，∴设切点为(x 0，y 0)．又∵f ′(x )＝1＋ln x ，∴⎩⎪⎨⎪⎧y 0＝x 0ln x 0，y 0＋1＝1＋ln x 0x 0，解得x 0＝1，y 0＝0.∴切点为(1,0)，∴f ′(1)＝1＋ln 1＝1. ∴直线l 的方程为y ＝x －1，即x －y －1＝0. 命题点3 和切线有关的参数问题例4 已知f (x )＝ln x ，g (x )＝12x 2＋mx ＋72(m <0)，直线l 与函数f (x )，g (x )的图象都相切，且与f (x )图象的切点为(1，f (1))，则m ＝________. 答案 －2解析 ∵f ′(x )＝1x，∴直线l 的斜率为k ＝f ′(1)＝1. 又f (1)＝0，∴切线l 的方程为y ＝x －1.g ′(x )＝x ＋m ，设直线l 与g (x )的图象的切点为(x 0，y 0)， 则有x 0＋m ＝1，y 0＝x 0－1，y 0＝12x 20＋mx 0＋72，m <0，于是解得m ＝－2.命题点4 导数与函数图象的关系例5 如图，点A (2,1)，B (3,0)，E (x,0)(x ≥0)，过点E 作OB 的垂线l .记△AOB 在直线l 左侧部分的面积为S ，则函数S ＝f (x )的图象为下图中的________(填序号)．答案 ④解析 函数的定义域为[0，＋∞)，当x ∈[0,2]时，在单位长度变化量Δx 内面积变化量ΔS 大于0且越来越大，即斜率f ′(x )在[0,2]内大于0且越来越大，因此，函数S ＝f (x )的图象是上升的，且图象是下凸的；当x ∈(2,3)时，在单位长度变化量Δx 内面积变化量ΔS 大于0且越来越小，即斜率f ′(x )在(2,3)内大于0且越来越小，因此，函数S ＝f (x )的图象是上升的，且图象是上凸的； 当x ∈[3，＋∞)时，在单位长度变化量Δx 内面积变化量ΔS 为0，即斜率f ′(x )在[3，＋∞)内为常数0，此时，函数图象为平行于x 轴的射线．思维升华 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 (x 0，f (x 0))求斜率k ，即求该点处的导数值：k ＝f ′(x 0)． (2)已知斜率k ，求切点A (x 1，f (x 1))，即解方程f ′(x 1)＝k .(3)若求过点P (x 0，y 0)的切线方程，可设切点为(x 1，y 1)，由⎩⎪⎨⎪⎧y 1＝f x 1，y 0－y 1＝f ′x 1x 0－x 1求解即可．(4)函数图象在每一点处的切线斜率的变化情况反映函数图象在相应点处的变化情况，由切线的倾斜程度可以判断出函数图象升降的快慢．(1)已知函数f (x )＝3x ＋cos 2x ＋sin 2x ，a ＝f ′(π4)，f ′(x )是f (x )的导函数，则过曲线y ＝x 3上一点P (a ，b )的切线方程为__________________． (2)若直线y ＝2x ＋m 是曲线y ＝x ln x 的切线，则实数m 的值为________． 答案 (1)3x －y －2＝0或3x －4y ＋1＝0 (2)－e 解析 (1)由f (x )＝3x ＋cos 2x ＋sin 2x 得f ′(x )＝3－2sin 2x ＋2cos 2x ， 则a ＝f ′(π4)＝3－2sin π2＋2cos π2＝1.由y ＝x 3得y ′＝3x 2，当P 点为切点时，切线的斜率k ＝3a 2＝3×12＝3. 又b ＝a 3，则b ＝1，所以切点P 的坐标为(1,1)． 故过曲线y ＝x 3上的点P 的切线方程为y －1＝3(x －1)， 即3x －y －2＝0.当P 点不是切点时，设切点为(x 0，x 30)， ∴切线方程为y －x 30＝3x 20(x －x 0)，∵P (a ，b )在曲线y ＝x 3上，且a ＝1，∴b ＝1. ∴1－x 30＝3x 20(1－x 0)， ∴2x 30－3x 20＋1＝0， ∴2x 30－2x 20－x 20＋1＝0， ∴(x 0－1)2(2x 0＋1)＝0， ∴切点为⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，－18，∴此时的切线方程为y ＋18＝34⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋12，综上，满足题意的切线方程为3x －y －2＝0或3x －4y ＋1＝0. (2)设切点为(x 0，x 0ln x 0)，由y ′＝(x ln x )′＝ln x ＋x ·1x＝ln x ＋1，得切线的斜率k ＝ln x 0＋1，故切线方程为y －x 0ln x 0＝(ln x 0＋1)(x －x 0)， 整理得y ＝(ln x 0＋1)x －x 0，与y ＝2x ＋m 比较得⎩⎪⎨⎪⎧ln x 0＋1＝2，－x 0＝m ，解得x 0＝e ，故m ＝－e.4．求曲线的切线方程条件审视不准致误典例 (14分)若存在过点O (0,0)的直线l 与曲线y ＝x 3－3x 2＋2x 和y ＝x 2＋a 都相切，求a 的值．易错分析 由于题目中没有指明点O (0,0)的位置情况，容易忽略点O 在曲线y ＝x 3－3x 2＋2x 上这个隐含条件，进而不考虑O 点为切点的情况． 规X 解答解 易知点O (0,0)在曲线y ＝x 3－3x 2＋2x 上． (1)当O (0,0)是切点时，由y ′＝3x 2－6x ＋2，得在原点处的切线斜率k ＝2， 即直线l 的斜率为2，故直线l 的方程为y ＝2x . 由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝2x ，y ＝x 2＋a ，得x 2－2x ＋a ＝0，依题意Δ＝4－4a ＝0，得a ＝1.[5分](2)当O (0,0)不是切点时，设直线l 与曲线y ＝x 3－3x 2＋2x 相切于点P (x 0，y 0)，则y 0＝x 30－3x 20＋2x 0，且k ＝3x 20－6x 0＋2，① 又k ＝y 0x 0＝x 20－3x 0＋2，②联立①②，得x 0＝32(x 0＝0舍去)，所以k ＝－14，故直线l 的方程为y ＝－14x .[9分]由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝－14x ，y ＝x 2＋a ，得x 2＋14x ＋a ＝0，依题意，Δ＝116－4a ＝0，得a ＝164.[12分]综上，a ＝1或a ＝164.[14分]温馨提醒 对于求曲线的切线方程没有明确切点的情况，要先判断切线所过点是否在曲线上；若所过点在曲线上，要对该点是否为切点进行讨论．[方法与技巧]1．f ′(x 0)代表函数f (x )在x ＝x 0处的导数值；(f (x 0))′是函数值f (x 0)的导数，而函数值f (x 0)是一个常数，其导数一定为0，即(f (x 0))′＝0.2．对于函数求导，一般要遵循先化简再求导的基本原则．在实施化简时，首先必须注意变换的等价性，避免不必要的运算失误．3．未知切点的曲线切线问题，一定要先设切点，利用导数的几何意义表示切线的斜率建立方程． [失误与防X]1．利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号，防止与乘法公式混淆．复合函数的导数要正确分解函数的结构，由外向内逐层求导．2．求曲线切线时，要分清在点P 处的切线与过P 点的切线的区别，前者只有一条，而后者包括了前者．3．曲线的切线与曲线的交点个数不一定只有一个，这和研究直线与二次曲线相切时有差别．A 组 专项基础训练 (时间：40分钟)1．已知函数f (x )的导函数为f ′(x )，且满足f (x )＝2xf ′(1)＋ln x ，则f ′(1)＝________. 答案 －1解析 由f (x )＝2xf ′(1)＋ln x ，得f ′(x )＝2f ′(1)＋1x.∴f ′(1)＝2f ′(1)＋1，则f ′(1)＝－1.2．已知曲线y ＝ln x 的切线过原点，则此切线的斜率为________．答案 1e解析 y ＝ln x 的定义域为(0，＋∞)，且y ′＝1x，设切点为(x 0，ln x 0)，则曲线在x ＝x 0处的切线斜率k ＝1x 0，切线方程为y －ln x 0＝1x 0(x －x 0)，因为切线过点(0,0)，所以－ln x 0＝－1， 解得x 0＝e ，故此切线的斜率为1e.3．已知f 1(x )＝sin x ＋cos x ，f n ＋1(x )是f n (x )的导函数，即f 2(x )＝f 1′(x )，f 3(x )＝f 2′(x )，…，f n ＋1(x )＝f n ′(x )，n ∈N *，则f 2 016(x )＝____________.答案 sin x －cos x解析 ∵f 1(x )＝sin x ＋cos x ， ∴f 2(x )＝f 1′(x )＝cos x －sin x ， ∴f 3(x )＝f 2′(x )＝－sin x －cos x ， ∴f 4(x )＝f 3′(x )＝－cos x ＋sin x ， ∴f 5(x )＝f 4′(x )＝sin x ＋cos x ＝f 1(x )， ∴f n (x )是以4为周期的函数， ∴f 2 016(x )＝f 4(x )＝sin x －cos x .4．设曲线y ＝ax －ln x 在点(1,1)处的切线方程为y ＝2x ，则a ＝________. 答案 3解析 令f (x )＝ax －ln x ，则f ′(x )＝a －1x.由导数的几何意义可得在点(1,1)处的切线的斜率为f ′(1)＝a －1.又切线方程为y ＝2x ，则有a －1＝2，∴a ＝3.5．已知y ＝f (x )是可导函数，如图，直线y ＝kx ＋2是曲线y ＝f (x )在x ＝3处的切线，令g (x )＝xf (x )，g ′(x )是g (x )的导函数，则g ′(3)＝______________.答案 0解析 由题图可知曲线y ＝f (x )在x ＝3处切线的斜率等于－13，∴f ′(3)＝－13.∵g (x )＝xf (x )，∴g ′(x )＝f (x )＋xf ′(x )， ∴g ′(3)＝f (3)＋3f ′(3)，又由题图可知f (3)＝1， ∴g ′(3)＝1＋3×(－13)＝0. 6．在平面直角坐标系xOy 中，若曲线y ＝ax 2＋b x (a ，b 为常数)过点P (2，－5)，且该曲线在点P 处的切线与直线7x ＋2y ＋3＝0平行，则a ＋b 的值是______．答案 －3解析 y ＝ax 2＋b x 的导数为y ′＝2ax －b x2，直线7x ＋2y ＋3＝0的斜率为－72. 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 4a ＋b 2＝－5，4a －b 4＝－72，解得⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝－1，b ＝－2，则a ＋b ＝－3. 7．已知函数f (x )＝x 3－3x ，若过点A (0,16)且与曲线y ＝f (x )相切的直线方程为y ＝ax ＋16，则实数a 的值是________．答案 9解析 先设切点为M (x 0，y 0)，则切点在曲线上有y 0＝x 30－3x 0，①求导数得到切线的斜率k ＝f ′(x 0)＝3x 20－3，又切线l 过A 、M 两点，所以k ＝y 0－16x 0， 则3x 20－3＝y 0－16x 0，② 联立①②可解得x 0＝－2，y 0＝－2，从而实数a 的值为a ＝k ＝－2－16－2＝9. 8．已知曲线y ＝1e x ＋1，则曲线的切线斜率取得最小值时的直线方程为______________． 答案 x ＋4y －2＝0解析 y ′＝－e x e x ＋12＝－1e x ＋1ex ＋2， 因为e x >0，所以e x ＋1ex ≥2e x ×1e x ＝2(当且仅当e x ＝1e x ，即x ＝0时取等号)， 则e x ＋1ex ＋2≥4，故y ′＝－1e x ＋1e x ＋2≥－14当(x ＝0时取等号)． 当x ＝0时，曲线的切线斜率取得最小值，此时切点的坐标为(0，12)， 切线的方程为y －12＝－14(x －0)， 即x ＋4y －2＝0.9．已知曲线y ＝x 3＋x －2在点P 0处的切线l 1平行于直线4x －y －1＝0，且点P 0在第三象限．(1)求P 0的坐标；(2)若直线l ⊥l 1，且l 也过切点P 0，求直线l 的方程．解 (1)由y ＝x 3＋x －2，得y ′＝3x 2＋1，由已知令3x 2＋1＝4，解之得x ＝±1.当x ＝1时，y ＝0；当x ＝－1时，y ＝－4.又∵点P 0在第三象限，∴切点P 0的坐标为(－1，－4)．(2)∵直线l ⊥l 1，l 1的斜率为4，∴直线l 的斜率为－14. ∵l 过切点P 0，点P 0的坐标为(－1，－4)，∴直线l 的方程为y ＋4＝－14(x ＋1)， 即x ＋4y ＋17＝0.10．设函数f (x )＝ax －b x，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 所围成的三角形的面积为定值，并求此定值．解 (1)方程7x －4y －12＝0可化为y ＝74x －3. 当x ＝2时，y ＝12.又f ′(x )＝a ＋b x 2， 于是⎩⎪⎨⎪⎧ 2a －b 2＝12，a ＋b 4＝74， 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝1，b ＝3.故f (x )＝x －3x.(2)设P (x 0，y 0)为曲线上任一点，由y ′＝1＋3x 2知曲线在点P (x 0，y 0)处的切线方程为 00203()()－＝1＋y y x x x - 即0020033()()＝(1+)－．y x x x x x -- 令x ＝0，得y ＝－6x 0，从而得切线与直线x ＝0的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0，－6x 0. 令y ＝x ，得y ＝x ＝2x 0，从而得切线与直线y ＝x 的交点坐标为(2x 0,2x 0)．所以点P (x 0，y 0)处的切线与直线x ＝0，y ＝x 所围成的三角形的面积为S ＝12⎪⎪⎪⎪⎪⎪－6x 0|2x 0|＝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，且此定值为6.B 组 专项能力提升(时间：20分钟)11．已知函数f (x )＝x ＋1，g (x )＝a ln x ，若在x ＝14处函数f (x )与g (x )的图象的切线平行，则实数a 的值为________．答案 14解析 由题意可知()1212，f x x -'=g ′(x )＝a x ， 由f ′(14)＝g ′(14)，得1211()1244＝，a -⨯ 可得a ＝14，经检验，a ＝14满足题意． 12．曲边梯形由曲线y ＝x 2＋1，y ＝0，x ＝1，x ＝2所围成，过曲线y ＝x 2＋1 (x ∈[1,2])上一点P 作切线，使得此切线从曲边梯形上切出一个面积最大的普通梯形，则这一点的坐标为____________． 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫32，134 解析 设P (x 0，x 20＋1)，x 0∈[1,2]，则易知曲线y ＝x 2＋1在点P 处的切线方程为y －(x 20＋1)＝2x 0(x －x 0)，∴y ＝2x 0(x －x 0)＋x 20＋1，设g (x )＝2x 0(x －x 0)＋x 20＋1，则g (1)＋g (2)＝2(x 20＋1)＋2x 0(1－x 0＋2－x 0)，∴S 普通梯形＝g 1＋g 22×1＝－x 20＋3x 0＋1＝－⎝⎛⎭⎪⎫x 0－322＋134，∴P 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32，134时，S 普通梯形最大． 13．若函数f (x )＝12x 2－ax ＋ln x 存在垂直于y 轴的切线，则实数a 的取值X 围是________． 答案 [2，＋∞)解析 ∵f (x )＝12x 2－ax ＋ln x ，∴f ′(x )＝x －a ＋1x. ∵f (x )存在垂直于y 轴的切线，∴f ′(x )存在零点，即x ＋1x －a ＝0有解，∴a ＝x ＋1x≥2. 14．已知曲线f (x )＝x n ＋1(n ∈N *)与直线x ＝1交于点P ，设曲线y ＝f (x )在点P 处的切线与x 轴交点的横坐标为x n ，则log 2 016x 1＋log 2 016x 2＋…＋log 2 016x 2 015的值为________． 答案 －1解析 f ′(x )＝(n ＋1)x n，k ＝f ′(1)＝n ＋1，点P (1,1)处的切线方程为y －1＝(n ＋1)(x －1)，令y ＝0，得x ＝1－1n ＋1＝n n ＋1，即x n ＝n n ＋1， ∴x 1·x 2·…·x 2 015＝12×23×34×…×2 0142 015×2 0152 016＝12 016，则log 2 016x 1＋log 2 016x 2＋…＋log 2 016x 2 015＝log 2 016(x 1x 2…x 2 015)＝－1.15．已知函数f (x )＝ax 3＋3x 2－6ax －11，g (x )＝3x 2＋6x ＋12和直线m ：y ＝kx ＋9，且f ′(－1)＝0.(1)求a 的值；(2)是否存在k ，使直线m 既是曲线y ＝f (x )的切线，又是曲线y ＝g (x )的切线？如果存在，求出k 的值；如果不存在，请说明理由．解 (1)由已知得f ′(x )＝3ax 2＋6x －6a ，∵f ′(－1)＝0，∴3a －6－6a ＝0，∴a ＝－2.(2)存在．由已知得，直线m 恒过定点(0,9)，若直线m 是曲线y ＝g (x )的切线，则设切点为(x 0,3x 20＋6x 0＋12)．∵g ′(x 0)＝6x 0＋6，∴切线方程为y －(3x 20＋6x 0＋12)＝(6x 0＋6)(x －x 0)，将(0,9)代入切线方程，解得x0＝±1.当x0＝－1时，切线方程为y＝9；当x0＝1时，切线方程为y＝12x＋9.由(1)知f(x)＝－2x3＋3x2＋12x－11，①由f′(x)＝0得－6x2＋6x＋12＝0，解得x＝－1或x＝2.在x＝－1处，y＝f(x)的切线方程为y＝－18；在x＝2处，y＝f(x)的切线方程为y＝9，∴y＝f(x)与y＝g(x)的公切线是y＝9.②由f′(x)＝12得－6x2＋6x＋12＝12，解得x＝0或x＝1.在x＝0处，y＝f(x)的切线方程为y＝12x－11；在x＝1处，y＝f(x)的切线方程为y＝12x－10；∴y＝f(x)与y＝g(x)的公切线不是y＝12x＋9.综上所述，y＝f(x)与y＝g(x)的公切线是y＝9，此时k＝0.。

授课主题：导数的概念及运算教学目标1.导数的概念(1)通过对大量实例的分析，经历由平均变化率过渡到瞬时变化率的过程，了解导数概念的实际背景，知道瞬时变化率就是导数，体会导数的思想及其内涵.(2)通过函数图象直观地理解导数的几何意义.2.导数的运算(1)能根据导数定义，求函数cy=(c为常数)，xy=，xy1=，xy=，2xy=，3xy=的导数.(2)能利用给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数，并了解复合函数求导法则，能求简单复合函数的导数.教学内容1．函数的平均变化率：一般地，已知函数()y f x=，x，1x是其定义域内不同的两点，记10x x x∆=-，10y y y∆=-10()()f x f x=-00()()f x x f x=+∆-，则当0x∆≠时，商00()()f x x f x yx x+∆-∆=∆∆称作函数()y f x=在区间00[,]x x x+∆（或00[,]x x x+∆）的平均变化率．注：这里x∆，y∆可为正值，也可为负值．但0x∆≠，y∆可以为0．2．函数的瞬时变化率、函数的导数：设函数()y f x=在x附近有定义，当自变量在x x=附近改变量为x∆时，函数值相应的改变00()()y f x x f x∆=+∆-．如果当x∆趋近于0时，平均变化率00()()f x x f xyx x+∆-∆=∆∆趋近于一个常数l（也就是说平均变化率与某个常数l 的差的绝对值越来越小，可以小于任意小的正数），那么常数l称为函数()f x在点x的瞬时变化率．“当x∆趋近于零时，00()()f x x f xx+∆-∆趋近于常数l”可以用符号“→”记作：“当0x∆→时，00()()f x x f xlx+∆-→∆”，或记作“00()()limxf x x f xlx∆→+∆-=∆”，符号“→”读作“趋近于”．设()f x ，()g x 是可导的，则(()())()()f x g x f x g x '''±=±，即，两个函数的和（或差）的导数，等于这两个函数的导数和（或差）． ⑵函数积的求导法则：设()f x ，()g x 是可导的，则[()()]()()()()f x g x f x g x f x g x '''=+，即，两个函数的积的导数，等于第一个函数的导数乘上第二个函数，加上第一个函数的乘上第二个函数的导数． 由上述法则即可以得出[()]()Cf x Cf x ''=，即，常数与函数之积的导数，等于常数乘以函数的导数． ⑶函数的商的求导法则：设()f x ，()g x 是可导的，()0g x ≠，则2()()()()()()()f x g x f x f x g x g x g x '''⎡⎤-=⎢⎥⎣⎦． 特别是当()1f x ≡时，有21()()()g x g x g x ''⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦． 7． 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 ＝y ′u ·u ′x ，即y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积．题型一 导数的定义及应用 例1、已知函数f (x )＝3x ＋1，则lim Δx →0f (1－Δx )－f (1)Δx的值为( )A ．－13 B.13 C.23 D ．0方法点拨：用定义法． 答案 A解析 由导数定义，lim Δx →0f (1－Δx )－f (1)Δx ＝－lim Δx →0f (1－Δx )－f (1)－Δx＝－f ′(1)，而f ′(1)＝13，故选A.例2、已知f ′(2)＝2，f (2)＝3，则lim x →2f (x )－3x －2＋1的值为( )A ．1B ．2C ．3D ．4 方法点拨：用定义法． 答案 C解析 令x －2＝Δx ，x ＝2＋Δx ，则原式变为lim Δx →0f (2＋Δx )－f (2)Δx＋1＝f ′(2)＋1＝3，故选C.方法技巧由定义求导数的方法及解题思路1．导数定义中，x 在x 0处的增量是相对的，可以是Δx ，也可以是2Δx ，解题时要将分子、分母中的增量统一． 2．导数定义lim Δx →0f (x 0＋Δx )－f (x 0)Δx ＝f ′(x 0)等价于lim x →x 0f (x )－f (x 0)x －x 0＝f ′(x 0)．3．求函数y ＝f (x )在x ＝x 0处的导数的求解步骤：【冲关针对训练】用导数的定义求函数y ＝1x在x ＝1处的导数． 解 记f (x )＝1x， 则Δy ＝f (1＋Δx )－f (1)＝11＋Δx －1＝1－1＋Δx 1＋Δx ＝(1－1＋Δx )(1＋1＋Δx )1＋Δx (1＋1＋Δx )＝－Δx 1＋Δx (1＋1＋Δx )， Δy Δx ＝－11＋Δx (1＋1＋Δx )， ∴lim Δx →0 ΔyΔx＝lim Δx →0－11＋Δx (1＋1＋Δx )＝－12.∴y ′|x ＝1＝－12.题型二 导数的计算 例3、求下列函数的导数：(1)y ＝(3x 3－4x )(2x ＋1)； (2)y ＝x 2sin x ； (3)f (x )＝cos ⎝⎛⎭⎫π3－2x ； (4)f (x )＝e－2xsin2x .方法点拨：用公式法．解 (1)解法一：y ＝(3x 3－4x )(2x ＋1)＝6x 4＋3x 3－8x 2－4x ，∴y ′＝24x 3＋9x 2－16x －4.解法二：y ′＝(3x 3－4x )′·(2x ＋1)＋(3x 3－4x )(2x ＋1)′＝(9x 2－4)(2x ＋1)＋(3x 3－4x )·2＝24x 3＋9x 2－16x －4. (2)y ′＝(x 2)′sin x ＋x 2(sin x )′＝2x sin x ＋x 2cos x .(3)解法一：f ′(x )＝－sin ⎝⎛⎭⎫π3－2x ·(－2)＝2sin ⎝⎛⎭⎫π3－2x ＝－2sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3. 解法二：∵f (x )＝cos π3cos2x ＋sin π3sin2x ＝12cos2x ＋32sin2x ，答案 B解析 因为直线y ＝－x ＋m 是曲线y ＝x 2－3ln x 的切线，所以令y ′＝2x －3x ＝－1，得x ＝1或x ＝－32(舍)，即切点为(1,1)，又切点(1,1)在直线y ＝－x ＋m 上，所以m ＝2，故选B. 2．已知曲线y ＝13x 3＋43.(1)求曲线在点P (2,4)处的切线方程； (2)求曲线过点P (2,4)的切线方程； (3)求斜率为1的曲线的切线方程． 解 (1)∵y ′＝x 2， ∴k ＝y ′|x ＝2＝4，∴曲线在点P (2,4)处的切线方程为4x －y －4＝0.(2)设曲线与过点P (2,4)的切线相切于点A ⎝⎛⎭⎫x 0，13x 30＋43，则k ＝y ′|x ＝x 0＝x 20. ∴切线方程为y ＝x 20x －23x 30＋43. 又∵P (2,4)在切线上，所以4＝2x 20－23x 30＋43，即x 30－3x 20＋4＝0.x 30＋x 20－4x 20＋4＝0，(x 0＋1)(x 0－2)2＝0， ∴x 0＝－1，x 0＝2.故所求切线为4x －y －4＝0或x －y ＋2＝0. (3)设切点为(x 0，y 0)，则k ＝x 20＝1， ∴x 0＝±1，故切点为⎝⎛⎭⎫1，53，(－1,1)， ∴所求切线方程为3x －3y ＋2＝0和x －y ＋2＝0. 题型四 导数的几何意义的应用例7、(2017·资阳期末)若对∀x ∈[0，＋∞)，不等式2ax ≤e x －1恒成立，则实数a 的最大值是( )A.12B.14 C ．1 D ．2 方法点拨：数形结合法． 答案 A解析 对∀x ∈[0，＋∞)，不等式2ax ≤e x －1恒成立， 设y ＝2ax ，y ＝e x －1，其中x ≥0；在同一坐标系中画出函数y ＝2ax 和y ＝e x －1的图象如图所示，则y ′＝e x ，令x ＝0，得k ＝e 0＝1， ∴曲线y ＝e x －1过点O (0,0)的切线斜率为k ＝1；根据题意得2a ≤1，解得a ≤12，∴a 的最大值为12.故选A.例8、已知函数f (x )＝x 3＋x 2，数列{x n }(x n >0)的各项满足：曲线y ＝f (x )在(x n ＋1，f (x n ＋1))处的切线与经过(0,0)和(x n ，f (x n ))两点的直线平行．求证：当n ∈N *时，x 2n ＋x n ＝3x 2n ＋1＋2x n ＋1.方法点拨：导数法．证明 y ＝f (x )在(x n ＋1，f (x n ＋1))处的切线斜率为f ′(x n ＋1)＝3x 2n ＋1＋2x n ＋1，经过(0,0)，(x n ，f (x n ))的直线斜率为f (x n )－0x n＝x 3n ＋x 2nx n＝x 2n ＋x n . ∴x 2n ＋x n ＝3x 2n ＋1＋2x n ＋1.方法技巧此类问题注意导数与切线斜率的对应关系k ＝f ′(x 0)，同时应用数形结合思想． 【冲关针对训练】1．P 为曲线y ＝ln x 上的一动点，Q 为直线y ＝x ＋1上的一动点，则|PQ |最小值＝( )A ．0 B.22C. 2 D ．2 答案 C解析 直线与y ＝ln x 相切且与y ＝x ＋1平行时，切点P 到直线y ＝x ＋1的距离|PQ |最小，(ln x )′＝1x ，令1x ＝1得x＝1，故P (1,0)，所以|PQ |min ＝22＝ 2.故选C. 2．如图，修建一条公路需要一段环湖弯曲路段与两条直道平滑连接(相切)．已知环湖弯曲路段为某三次函数图象的一部分，则该函数的解析式为( )A ．y ＝12x 3－12x 2－xB ．y ＝12x 3＋12x 2－3xC ．y ＝14x 3－xD ．y ＝14x 3＋12x 2－2x答案 A解析 由题意可知，该三次函数满足以下条件：过点(0,0)，(2,0)，在(0,0)处的切线方程为y ＝－x ，在(2,0)处的切线方程为y ＝3x －6.以此对选项进行检验．A 选项，y ＝12x 3－12x 2－x ，显然过两个定点，又y ′＝32x 2－x －1，则y ′|x ＝0＝－1，y ′|x ＝2＝3，故条件都满足，故选A.1．(2016·山东高考)若函数y ＝f (x )的图象上存在两点，使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直，则称y ＝f (x )具有T 性质．下列函数中具有T 性质的是( )A ．y ＝sin xB ．y ＝ln xC ．y ＝e xD ．y ＝x 3 答案 A解析 设函数y ＝f (x )图象上的两点分别为(x 1，y 1)，(x 2，y 2)，且x 1≠x 2，则由题意知只需函数y ＝f (x )满足f ′(x 1)·f ′(x 2)＝－1即可．y ＝f (x )＝sin x 的导函数为f ′(x )＝cos x ，则f ′(0)·f ′(π)＝－1，故函数y ＝sin x 具有T 性质；y ＝f (x )＝ln x 的导函数为f ′(x )＝1x ，则f ′(x 1)·f ′(x 2)＝1x 1x 2>0，故函数y ＝ln x 不具有T 性质；y ＝f (x )＝e x 的导函数为f ′(x )＝e x ，则f ′(x 1)·f ′(x 2)＝e x 1＋x 2>0，故函数y ＝e x 不具有T 性质；y ＝f (x )＝x 3的导函数为f ′(x )＝3x 2，则f ′(x 1)·f ′(x 2)＝9x 21x 22≥0，故函数y ＝x 3不具有T 性质．故选A.2．(2018·济南模拟)已知函数f (x )＝2f (2－x )－x 2＋5x －5，则曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线方程为( )A ．y ＝xB ．y ＝－2x ＋3C ．y ＝－3x ＋4D ．y ＝x －2答案 A解析 ∵f (x )＝2f (2－x )－x 2＋5x －5， ∴f ′(x )＝－2f ′(2－x )－2x ＋5.令x ＝1，则f (1)＝2f (1)－1＋5－5，∴f (1)＝1. f ′(1)＝－2f ′(1)－2＋5，∴f ′(1)＝1. ∴切线方程为y ＝x .故选A.3．(2016·全国卷Ⅱ)若直线y ＝kx ＋b 是曲线y ＝ln x ＋2的切线，也是曲线y ＝ln (x ＋1)的切线，则b ＝________.答案 1－ln 2解析 直线y ＝kx ＋b 与曲线y ＝ln x ＋2，y ＝ln (x ＋1)均相切，设切点分别为A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由y ＝ln x ＋2得y ′＝1x ，由y ＝ln (x ＋1)得y ′＝1x ＋1，∴k ＝1x 1＝1x 2＋1，∴x 1＝1k ，x 2＝1k －1，∴y 1＝－ln k ＋2，y 2＝－ln k .即A ⎝⎛⎭⎫1k ，－ln k ＋2，B ⎝⎛⎭⎫1k －1，－ln k ， ∵A 、B 在直线y ＝kx ＋b 上，∴⎩⎨⎧2－ln k ＝k ·1k＋b ，－ln k ＝k ·⎝⎛⎭⎫1k －1＋b ⇒⎩⎪⎨⎪⎧b ＝1－ln 2，k ＝2. 4．(2014·江西高考)若曲线y ＝e －x 上点P 处的切线平行于直线2x ＋y ＋1＝0，则点P 的坐标是________．答案 (－ln 2,2) 解析一、选择题1．曲线y ＝lg x 在x ＝1处的切线的斜率是( )A.1ln 10 B ．ln 10 C ．ln e D.1ln e 答案 A 解析 因为y ′＝1x ·ln 10，所以y ′|x ＝1＝1ln 10，即切线的斜率为1ln 10.故选A. 2．(2017·潼南县校级模拟)如图，是函数y ＝f (x )的导函数f ′(x )的图象，则下面判断正确的是( )A ．在区间(－2,1)上f (x )是增函数B ．在(1,3)上f (x )是减函数C ．在(4,5)上f (x )是增函数D ．当x ＝4时，f (x )取极大值 答案 C解析 由于f ′(x )≥0⇒函数f (x )单调递增；f ′(x )≤0⇒函数f (x )单调递减，观察f ′(x )的图象可知， 当x ∈(－2,1)时，函数先递减，后递增，故A 错误； 当x ∈(1,3)时，函数先增后减，故B 错误； 当x ∈(4,5)时函数递增，故C 正确；由函数的图象可知函数在4处取得函数的极小值，故D 错误．故选C.3．(2018·上城区模拟)函数f (x )的导函数f ′(x )的图象如图所示，则f (x )的函数图象可能是( )答案 B解析 由图可得－1<f ′(x )<1，切线的斜率k ∈(－1,1)且在R 上切线的斜率的变化先慢后快又变慢． ∴结合选项可知选项B 符合．4．(2018·昆明调研)若曲线f (x )＝a cos x 与曲线g (x )＝x 2＋bx ＋1在交点(0，m )处有公切线，则a ＋b ＝( )A ．－1B ．0C ．1D ．2 答案 C解析 依题意得f ′(x )＝－a sin x ，g ′(x )＝2x ＋b ，于是有f ′(0)＝g ′(0)，即－a sin0＝2×0＋b ，则b ＝0，又m ＝f (0)＝g (0)，即m ＝a ＝1，因此a ＋b ＝1，选C.5．(2018·山东烟台期末)若点P 是函数y ＝e x －e －x －3x ⎝⎛⎭⎫－12≤x ≤12图象上任意一点，且在点P 处切线的倾斜角为α，则α的最小值是( )A.5π6B.3π4C.π4D.π6 答案 B解析 由导数的几何意义，k ＝y ′＝e x ＋e －x －3≥2e x ·e －x －3＝－1，当且仅当x ＝0时等号成立．即tan α≥－1，α∈[0，π)，又∵tan α<0，所以α的最小值为3π4，故选B.6．(2017·山西名校联考)若函数f (x )的导函数的图象关于y 轴对称，则f (x )的解析式可能为( )A ．f (x )＝3cos xB ．f (x )＝x 3＋x 2C ．f (x )＝1＋sin2xD ．f (x )＝e x ＋x答案 C解析 A 选项中，f ′(x )＝－3sin x ，其图象不关于y 轴对称，排除A ；B 选项中，f ′(x )＝3x 2＋2x ，其图象的对称轴为x ＝－13，排除B ；C 选项中，f ′(x )＝2cos2x ，其图象关于y 轴对称；D 选项中，f ′(x )＝e x ＋1，其图象不关于y 轴对称．故选C.7．(2018·河南郑州质检二)已知y ＝f (x )是可导函数，如图，直线y ＝kx ＋2是曲线y ＝f (x )在x ＝3处的切线，令g (x )＝xf (x )，g ′(x )是g (x )的导函数，则g ′(3)＝( )A ．－1B ．0C ．2D ．4 答案 B解析 由题图可知曲线y ＝f (x )在x ＝3处的切线的斜率等于－13，∴f ′(3)＝－13.∵g (x )＝xf (x )，∴g ′(x )＝f (x )＋xf ′(x )，∴g ′(3)＝f (3)＋3f ′(3)，又由题图可知f (3)＝1，所以g ′(3)＝1＋3×⎝⎛⎭⎫－13＝0.故选B. 8．(2017·辽宁五校联考)已知f (x )＝x 3－2x 2＋x ＋6，则f (x )在点P (－1,2)处的切线与坐标轴围成的三角形的面积等于( )A ．4B ．5 C.254 D.132答案 C解析 ∵f (x )＝x 3－2x 2＋x ＋6，∴f ′(x )＝3x 2－4x ＋1，∴f ′(－1)＝8，切线方程为y －2＝8(x ＋1)，即8x －y ＋10＝0，令x ＝0，得y ＝10，令y ＝0，得x ＝－54，∴所求面积S ＝12×54×10＝254.故选C.9．(2017·青山区月考)函数y ＝f (x )的图象过原点且它的导函数y ＝f ′(x )的图象是如图所示的一条直线，y ＝f (x )的图象的顶点在( )A ．第一象限B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限 答案 C解析 由导函数的图象和y ＝f (x )的图象过原点，设f (x )＝ax 2＋bx ，所以f ′(x )＝2ax ＋b ， 由图得a >0，b >0，则－b2a <0，4ac －b 24a ＝－b 24a <0，则函数f (x )＝ax 2＋bx图象的顶点⎝⎛⎭⎫－b 2a ，－b 24a 在第三象限，故选C.10．若存在过点O (0,0)的直线l 与曲线f (x )＝x 3－3x 2＋2x 和y ＝x 2＋a 都相切，则a 的值是( )A ．1 B.164 C ．1或164 D ．1或－164答案 C∴f ′(x )＝x 2－3x ＋2，易求得f ′(3)＝2，f (3)＝132.∴f (x )的图象在点(3，f (3))处的切线方程是y －132＝ 2(x －3)，即4x －2y ＋1＝0.(2)令f (x )＝2x ＋m ，即13x 3－32x 2＋2x ＋5＝2x ＋m ， 得13x 3－32x 2＋5＝m ，设g (x )＝13x 3－32x 2＋5， ∵曲线y ＝f (x )与直线y ＝2x ＋m 有三个不同的交点， ∴曲线y ＝g (x )与直线y ＝m 有三个不同的交点， 易得g ′(x )＝x 2－3x ，令g ′(x )＝0，解得x ＝0或x ＝3， 当x <0或x >3时，g ′(x )>0， 当0<x <3时，g ′(x )<0，∴g (x )在(－∞，0)，(3，＋∞)上单调递增，在(0,3)上单调递减， 又g (0)＝5，g (3)＝12，即g (x )极大值＝5，g (x )极小值＝12，∴可画出如图所示的函数g (x ) 的大致图象， ∴实数m 的取值范围为⎝⎛⎭⎫12，5.1．设f (x )＝x ln x ，若f ′(x 0)＝2，则x 0的值为( )A ．e 2B ．e C.ln 22 D ．ln 2答案 B解析 由f (x )＝x ln x 得f ′(x )＝ln x ＋1.根据题意知ln x 0＋1＝2，所以ln x 0＝1，因此x 0＝e. 2．若函数f (x )＝ax 4＋bx 2＋c 满足f ′(1)＝2，则f ′(－1)等于( )A ．－1B ．－2C ．2D ．0 答案 B解析 f ′(x )＝4ax 3＋2bx ，∵f ′(x )为奇函数且f ′(1)＝2，∴f ′(－1)＝－2.3．若曲线y ＝x 4的一条切线l 与直线x ＋4y －8＝0垂直，则l 的方程为( )A ．4x －y －3＝0B ．x ＋4y －5＝0C ．4x －y ＋3＝0D ．x ＋4y ＋3＝0答案 A解析 ∵f (x )＝x 2＋bx ＋c ＝⎝⎛⎭⎫x ＋b 22－b24＋c ， 由f (x )的图象的顶点在第四象限得－b2>0，∴b <0.又f ′(x )＝2x ＋b ，斜率为正，纵截距为负，故选A.8．已知曲线C ：f (x )＝x 3－ax ＋a ，若过曲线C 外一点A (1,0)引曲线C 的两条切线，它们的倾斜角互补，则a 的值为________． 答案278解析 设切点坐标为(t ，t 3－at ＋a )． 由题意知，f ′(x )＝3x 2－a ， 切线的斜率为k ＝y ′|x ＝t ＝3t 2－a ，① 所以切线方程为y －(t 3－at ＋a )＝(3t 2－a )(x －t )．②将点(1,0)代入②式得，－(t 3－at ＋a )＝(3t 2－a )(1－t )，解之得，t ＝0或t ＝32.分别将t ＝0和t ＝32代入①式，得k ＝－a 和k ＝274－a ，由题意得它们互为相反数得a ＝278.9．已知函数f (x )的导函数为f ′(x )，且满足f (x )＝3x 2＋2x ·f ′(2)，则f ′(5)＝________.答案 6解析 对f (x )＝3x 2＋2xf ′(2)求导，得f ′(x )＝6x ＋2f ′(2)．令x ＝2，得f ′(2)＝－12. 再令x ＝5，得f ′(5)＝6×5＋2f ′(2)＝6.10．已知函数y ＝f (x )及其导函数y ＝f ′(x )的图象如图所示，则曲线y ＝f (x )在点P 处的切线方程是__________．答案 x －y －2＝0解析 根据导数的几何意义及图象可知，曲线y ＝f (x )在点P 处的 切线的斜率k ＝f ′(2)＝1，又过点P (2,0)， 所以切线方程为x －y －2＝0.11．若函数f (x )＝12x 2－ax ＋ln x 存在垂直于y 轴的切线，则实数a 的取值范围是________．答案 [2，＋∞)解析 ∵f (x )＝12x 2－ax ＋ln x ，∴f ′(x )＝x －a ＋1x.∵f (x )存在垂直于y 轴的切线，∴f ′(x )存在零点，x ＋1x －a ＝0，∴a ＝x ＋1x ≥2.12．求下列函数的导数．(1)y ＝x n lg x ； (2)y ＝1x ＋2x 2＋1x 3；(3)y ＝sin x xn ；(4)y ＝log a sin x (a >0且a ≠1)．解 (1)y ′＝nx n －1lg x ＋x n ·1x ln 10＝x n －1(n lg x ＋1ln 10)．(2)y ′＝(1x )′＋(2x 2)′＋(1x 3)′＝(x －1)′＋(2x －2)′＋(x －3)′＝－x －2－4x －3－3x －4＝－1x 2－4x 3－3x 4.(3)y ′＝(sin xxn )′＝x n sin x ′－x n ′sin x x 2n ＝x n cos x －nx n －1sin x x 2n ＝x cos x －n sin xx n ＋1. (4)令y ＝log a u ，u ＝sin x ，y ′＝1u log a e·cos x ＝1tan x ·log a e ＝log a etan x .13．已知曲线y ＝13x 3＋43.(1)求曲线在点P (2,4)处的切线方程； (2)求曲线过点P (2,4)的切线方程．解 (1)∵P (2,4)在曲线y ＝13x 3＋43上，且y ′＝x 2，∴在点P (2,4)处的切线的斜率为y ′|x ＝2＝4.∴曲线在点P (2,4)处的切线方程为y －4＝4(x －2)，即4x －y －4＝0.(2)设曲线y ＝13x 3＋43与过点P (2,4)的切线相切于点A ⎝⎛⎭⎫x 0，13x 30＋43，则切线的斜率为y ′|x ＝x 0＝x 20. ∴切线方程为y －⎝⎛⎭⎫13x 30＋43＝x 20(x －x 0)，即y ＝x 20·x －23x 30＋43. ∵点P (2,4)在切线上，∴4＝2x 20－23x 30＋43， 即x 30－3x 20＋4＝0，∴x 30＋x 20－4x 20＋4＝0， ∴x 20(x 0＋1)－4(x 0＋1)(x 0－1)＝0， ∴(x 0＋1)(x 0－2)2＝0，解得x 0＝－1或x 0＝2， 故所求的切线方程为x －y ＋2＝0或4x －y －4＝0.14．设函数f (x )＝ax －bx，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；。

第一节 导数的概念及运算突破点一 导数的运算[基本知识]1．导数的概念称函数y ＝f (x )在x ＝x 0处的瞬时变化率li m Δx →0 Δy Δx ＝li m Δx →0f x 0＋Δx －f x 0Δx为函数y ＝f (x )在x ＝x 0处的导数，记作f ′(x 0)或y ′|x ＝x 0，即f ′(x 0)＝li m Δx →0 Δy Δx＝li m Δx →0 f x 0＋Δx －f x 0Δx .称函数f ′(x )＝li m Δx →0 f x ＋Δx －f x Δx为f (x )的导函数． 2．基本初等函数的导数公式 基本初等函数 导函数f (x )＝c (c 为常数)f ′(x )＝0 f (x )＝sin xf ′(x )＝cos_x f (x )＝e xf ′(x )＝e xf (x )＝ln xf ′(x )＝1x 基本初等函数 导函数 f (x )＝x α(α∈Q *)f ′(x )＝αx α－1 f (x )＝cos xf ′(x )＝－sin_x f (x )＝a x (a >0，a ≠1)f ′(x )＝a x ln_a f (x )＝log a x (a >0，a ≠1) f ′(x )＝1x ln a 3.(1)[f (x )±g (x )]′＝f ′(x )±g ′(x )；(2)[f (x )·g (x )]′＝f ′(x )g (x )＋f (x )g ′(x )； (3)⎣⎢⎡⎦⎥⎤f x g x ′＝f ′x g x －f x g ′x[g x ]2(g (x )≠0)．4．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 ′＝y u ′·u x ′，即y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积．[基本能力]一、判断题(对的打“√”，错的打“×”)(1)f ′(x 0)与(f (x 0))′的计算结果相同．( )(2)求f ′(x 0)时，可先求f (x 0)再求f ′(x 0)．( )(3)f ′(x 0)是导函数f ′(x )在x ＝x 0处的函数值．( ) 答案：(1)× (2)× (3)√二、填空题1．函数y ＝x cos x －sin x 的导数为________．答案：－x sin x2．已知f (x )＝13－8x ＋2x 2，f ′(x 0)＝4，则x 0＝________. 解析：∵f ′(x )＝－8＋4x ，∴f ′(x 0)＝－8＋4x 0＝4，解得x 0＝3.答案：33．已知函数f (x )＝f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4cos x ＋sin x ，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4的值为________．解析：∵f ′(x )＝－f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4sin x ＋cos x ， ∴f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝－f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4×22＋22， 得f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝2－1.∴f (x )＝(2－1)cos x ＋sin x .∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝1. 答案：1[典例感悟]1．已知函数f (x )＝xex ，则其导函数f ′(x )＝( ) A.1＋x ex B.1－x e x C ．1＋x D ．1－x 解析：选B 函数f (x )＝x e x ，则其导函数f ′(x )＝e x －x e x e2x ＝1－xex ，故选B. 2．(2019·枣庄三中质检)已知函数f (x )的导函数为f ′(x )，且满足f (x )＝2xf ′(1)＋ln x ，则f ′(1)＝( )A ．－eB ．1C ．－1D ．e解析：选 C 由题可得f ′(x )＝2f ′(1)＋1x，则f ′(1)＝2f ′(1)＋1，解得f ′(1)＝－1，所以选C.3．函数f (x )＝x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π2，则其导函数f ′(x )＝________.解析：∵f (x )＝x sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π2＝12x sin(4x ＋π) ＝－12x sin 4x ，∴f ′(x )＝－12sin 4x －12x ·4cos 4x ＝－12sin 4x －2x cos 4x . 答案：－12sin 4x －2x cos 4x [方法技巧]导数运算的常见形式及其求解方法1．设f (x )＝x (2 019＋ln x )，若f ′(x 0)＝2 020，则x 0等于( )A ．e 2B ．1C ．ln 2D ．e解析：选B f ′(x )＝2 019＋ln x ＋1＝2 020＋ln x ，由f ′(x 0)＝2 020，得2 020＋ln x 0＝2 020，则ln x 0＝0，解得x 0＝1.2．(2019·长沙长郡中学一模)等比数列{a n }中，a 1＝2，a 8＝4，函数f(x)＝x(x－a1)(x－a2)…(x－a8)，则f′(0)＝( ) A．26B．29C．212D．215解析：选 C f′(x)＝(x－a1)(x－a2)…(x－a8)＋x[(x －a1)(x－a2)·…·(x－a8)]′，所以f′(0)＝a1a2a3…a8＝(a1a8)4＝(2×4)4＝212.故选C.突破点二导数的几何意义[基本知识]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P(x0，y0)处的切线的斜率．相应地，切线方程为y－y0＝f′(x0)(x－x0)．特别地，如果曲线y＝f(x)在点(x0，y0)处的切线垂直于x轴，则此时导数f′(x0)不存在，由切线定义可知，切线方程为x＝x0.[基本能力]一、判断题(对的打“√”，错的打“×”)(1)曲线的切线与曲线不一定只有一个公共点．( )(2)求曲线过点P的切线时P点一定是切点．( )答案：(1)√(2)×二、填空题1．已知函数f(x)＝ax ln x＋b(a，b∈R)，若f(x)的图象在x ＝1处的切线方程为2x－y＝0，则a＋b＝________.解析：由题意，得f′(x)＝a ln x＋a，所以f′(1)＝a，因为函数f(x)的图象在x＝1处的切线方程为2x－y＝0，所以a＝2，又f(1)＝b，则2×1－b＝0，所以b＝2，故a＋b＝4.答案：42．曲线y ＝log 2x 在点(1,0)处的切线与坐标轴所围成三角形的面积等于________．解析：∵y ′＝1x ln 2，∴切线的斜率k ＝1ln 2，∴切线方程为y ＝1ln 2(x －1)，∴所求三角形的面积S ＝12×1×1ln 2＝12ln 2＝12log 2e.答案：12log 2e 3．设函数f (x )＝g ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋x 2，曲线y ＝g (x )在点(1，g (1))处的切线方程为9x ＋y －1＝0，则曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线方程为________．解析：由已知得g ′(1)＝－9，g (1)＝－8，又f ′(x )＝12g ′⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋2x ， ∴f ′(2)＝12g ′(1)＋4＝－92＋4＝－12，f (2)＝g (1)＋4＝－4， ∴所求切线方程为y ＋4＝－12(x －2)，即x ＋2y ＋6＝0. 答案：x ＋2y ＋6＝0[全析考法]考法一 求切线方程“过点A 的曲线的切线方程”与“在点A 处的曲线的切线方程”是不相同的，后者A 必为切点，前者未必是切点．曲线在某点处的切线，若有，则只有一条；曲线过某点的切线往往不止一条．切线与曲线的公共点不一定只有一个．[例1] 已知函数f(x)＝x3－4x2＋5x－4.(1)求曲线f(x)在点(2，f(2))处的切线方程；(2)求经过点A(2，－2)的曲线f(x)的切线方程．[解] (1)∵f′(x)＝3x2－8x＋5，∴f′(2)＝1，又f(2)＝－2，∴曲线f(x)在点(2，f(2))处的切线方程为y－(－2)＝x－2，即x－y－4＝0.(2)设切点坐标为(x0，x30－4x20＋5x0－4)，∵f′(x0)＝3x20－8x0＋5，∴切线方程为y－(－2)＝(3x20－8x0＋5)(x－2)，又切线过点(x0，x30－4x20＋5x0－4)，∴x30－4x20＋5x0－2＝(3x20－8x0＋5)(x0－2)，整理得(x0－2)2(x0－1)＝0，解得x0＝2或x0＝1，∴经过点A(2，－2)的曲线f(x)的切线方程为x－y－4＝0或y＋2＝0.[方法技巧]求切线方程问题的2种类型及方法(1)求“在”曲线y＝f(x)上一点P(x0，y0)处的切线方程：点P(x0，y0)为切点，切线斜率为k＝f′(x0)，有唯一的一条切线，对应的切线方程为y－y0＝f′(x0)(x－x0)．(2)求“过”曲线y＝f(x)上一点P(x0，y0)的切线方程：切线经过点P，点P可能是切点，也可能不是切点，这样的直线可能有多条．解决问题的关键是设切点，利用“待定切点法”，即：①设切点A(x1，y1)，则以A为切点的切线方程为y－y1＝f ′(x 1)(x －x 1)；②根据题意知点P (x 0，y 0)在切线上，点A (x 1，y 1)在曲线y ＝f (x )上，得到方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y 1＝f x 1，y 0－y 1＝f ′x 1x 0－x 1，求出切点A (x 1，y 1)，代入方程y －y 1＝f ′(x 1)(x －x 1)，化简即得所求的切线方程．考法二 求切点坐标[例2] (2019·柳州一模)已知函数f (x )＝e 2x －1，直线l 过点(0，－e)且与曲线y ＝f (x )相切，则切点的横坐标为( )A ．1B ．－1C ．2D ．e －1 [解析] 设切点为(x 0，e2x 0－1)，∵f ′(x )＝2e 2x －1，∴2e 2x 0－1＝e 2x 0－1＋e x 0，化简得2x 0－1＝e2－2x 0.令y ＝2x －1－e 2－2x ，则y ′＝2＋2e 2－2x>0.∵x ＝1时，y ＝0，∴x 0＝1.故选A. [答案] A[方法技巧]求切点坐标的思路已知切线方程(或斜率)求切点的一般思路是先求函数的导数，再让导数等于切线的斜率，从而求出切点的横坐标，将横坐标代入函数解析式求出切点的纵坐标．考法三 求参数值或范围[例3] (1)已知函数f (x )＝a ln x ＋bx 2的图象在点P (1，1)处的切线与直线x －y ＋1＝0垂直，则a 的值为( )A ．－1B ．1C ．3D ．－3(2)(2019·乐山调研)已知曲线f (x )＝e 2x －2e x ＋ax －1存在两条斜率为3的切线，则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫3，72 B ．(3，＋∞) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，72 D ．(0,3)[解析] (1)由已知可得P (1,1)在函数f (x )的图象上， 所以f (1)＝1，即a ln 1＋b ×12＝1，解得b ＝1，所以f (x )＝a ln x ＋x 2，故f ′(x )＝a x ＋2x .则函数f (x )的图象在点P (1,1)处的切线的斜率k ＝f ′(1)＝a ＋2，因为切线与直线x －y ＋1＝0垂直，所以a ＋2＝－1，即a ＝－3.(2)由题得f ′(x )＝2e 2x －2e x ＋a ，则方程2e 2x －2e x＋a ＝3有两个不同的正解，令t ＝e x (t >0)，且g (t )＝2t 2－2t ＋a －3，则由图像可知，有g (0)>0且Δ>0，即a －3>0且4－8(a －3)>0，解得3<a <72.故选A. [答案] (1)D (2)A[方法技巧]利用导数的几何意义求参数的基本方法利用切点的坐标、切线的斜率、切线的方程等得到关于参数的方程(组)或者参数满足的不等式(组)，进而求出参数的值或取值范围．[提醒] (1)注意曲线上横坐标的取值范围；(2)谨记切点既在切线上又在曲线上．[集训冲关]1.[考法一](2018·全国卷Ⅰ)设函数f(x)＝x3＋(a－1)x2＋ax，若f(x)为奇函数，则曲线y＝f(x)在点(0,0)处的切线方程为( )A．y＝－2x B．y＝－xC．y＝2x D．y＝x解析：选D ∵f(x)＝x3＋(a－1)x2＋ax，∴f′(x)＝3x2＋2(a－1)x＋a.又∵f(x)为奇函数，∴f(－x)＝－f(x)恒成立，即－x3＋(a－1)x2－ax＝－x3－(a－1)x2－ax恒成立，∴a＝1，∴f′(x)＝3x2＋1，∴f′(0)＝1，∴曲线y＝f(x)在点(0,0)处的切线方程为y＝x.2.[考法二]曲线f(x)＝x3－x＋3在点P处的切线平行于直线y ＝2x－1，则P点的坐标为( )A．(1,3) B．(－1,3)C．(1,3)和(－1,3) D．(1，－3)解析：选C f′(x)＝3x2－1，令f′(x)＝2，则3x2－1＝2，解得x＝1或x＝－1，∴P(1,3)或(－1,3)，经检验，点(1,3)，(－1,3)均不在直线y＝2x－1上，故选C.3.[考法三]设曲线f (x )＝－e x －x (e 为自然对数的底数)上任意一点的切线为l 1，总存在曲线g (x )＝3ax ＋2cos x 上某点处切线l 2，使得l 1⊥l 2，则实数a 的取值范围为( )A ．[－1,2]B ．[3，＋∞)C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤－23，13D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤－13，23 解析：选D f ′(x )＝－e x －1，∵e x＋1>1，∴1e x ＋1∈(0,1)．又g ′(x )＝3a －2sin x ， ∵－2sin x ∈[－2,2]，∴3a －2sin x ∈[－2＋3a,2＋3a ]，要使曲线f (x )上任意一点的切线l 1，总存在曲线g (x )上一点处的切线l 2，使得l 1⊥l 2，则⎩⎪⎨⎪⎧ －2＋3a ≤0，2＋3a ≥1，解得－13≤a ≤23.故选D. 4.[考法三](2018·全国卷Ⅲ)曲线y ＝(ax ＋1)e x 在点(0,1)处的切线的斜率为－2，则a ＝________.解析：∵y ′＝(ax ＋a ＋1)e x ，∴当x ＝0时，y ′＝a ＋1， ∴a ＋1＝－2，解得a ＝－3.答案：－3。

专题4.1 导数的概念与运算1.与基本初等函数相结合考查函数导数的计算,凸显数学运算的核心素养；2.与曲线方程相结合考查导数的几何意义,凸显数学运算、直观想象的核心素养.1.导数的概念 1.平均变化率函数()f x 在区间[]12,x x 上的平均变化率为()()2121f x f x x x --，若21x x x ∆=-，21y y y ∆=-，则平均变化率可表示为y x∆∆. 2.函数()y f x =在0x x =处的导数定义：称函数()y f x =在0x x =处的瞬时变化率0000()()limlim x x f x x f x yx x∆→∆→+∆-∆=∆∆为函数()y f x =在0x x =处的导数，记作()0f x '或0y x '=，即00000()()()lim lim x x f x x f x yf x x x ∆→∆→+∆-∆==∆∆.3.函数()f x 的导函数设函数()y f x =在区间(),a b 上有定义，且()0,x a b ∈，若x ∆无限趋近于0时，比值()()00f x x f x y x x+∆-∆=∆∆无限趋近于一个常数A ，则称()f x 在0x x =处可导，并称该常数A 为函数()f x 在0x x =处的导数，记作()0f x '．若函数()y f x =在区间(),a b 内任意一点都可导，则()f x 在各点的导数也随着x 的变化而变化，因而是自变量x 的函数，该函数称作()f x 的导函数，记作()f x '． 即()()()=limx f x x f x f x x∆→+∆-'∆.2.基本初等函数的导数公式及导数的运算法则 1.基本初等函数的导数公式2.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）()()2()'()()'()()'0()()f x f x g x g x f x g x g x g x ⎡⎤⋅-⋅=≠⎢⎥⎣⎦. （4）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x u x y y u '''=⋅，即y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积. 3.函数()y f x =在0x x =处的导数几何意义函数()f x 在点0x 处的导数0()f x '的几何意义是在曲线()y f x =上点()()00,x f x 处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数()s t 对时间t 的导数).相应地，切线方程为()()()000y f x f x x x '-=-.导数的概念及计算【方法储备】1.求函数的导数要准确地把函数分割成基本初等函数的和、差、积、商，再利用运算法则求导.步骤为：①分析函数的结构和特征；②选择恰当的求导公式和法则进行求导；③整理结果.2.复合函数的求导方法求复合函数的导数，一般是运用复合函数的求导法则，将问题转化为求基本函数的导数解决.①分析清楚复合函数的复合关系是由哪些基本函数复合而成的，适当选定中间变量； ②分步计算中的每一步都要明确是对哪个变量求导，而其中特别要注意的是中间变量； ③根据基本函数的导数公式及导数的运算法则，求出各函数的导数，并把中间变量转换成自变量的函数；④复合函数的求导熟练以后，中间步骤可以省略，不必再写出函数的复合过程. 3.对于比较复杂的函数求导时, 先化简再求导, 技巧为: ①连乘积形式, 先展开化为多项式的形式再求导； ②分式形式的先化为整式函数或者简单的分式函数再求导； ③对数形式的先化为和、差的形式, 再求导； ④根式形式先化为分数指数幂的形式, 再求导；⑤三角形式先利用三角函数公式转化为和或者差的形式再求导； ⑥抽象函数求导, 恰当赋值是关键, 然后活用方程思想求解.|【精研题型】2.下列函数求导运算正确的个数为 ①()21log ln 2x x '=；②()33ln 3x x'=；③sin cos 33ππ'⎛⎫= ⎪⎝⎭ ；④1ln x x '⎛⎫= ⎪⎝⎭． A. 1 B. 2 C. 3 D.43.函数()=sin cos f x x x 的导函数()f x '在[]0π，上的图象大致为A. B.C. D.4.设()f x '是()f x 的导函数，写出一个满足()()f x f x '>在定义域R 上恒成立的函数(f x 【思维升华】C.等边三角形D.等腰钝角三角形【特别提醒】()f x '与()0f x '区别：()f x '是()f x 的导函数，而()0f x '是导函数在0x x =处的导函数值，导数值是常数.求曲线的切线方程及切点坐标【方法储备】利用导数研究曲线的切线问题：（1）函数在切点处的导数值．．．是切线的斜率．．，即已知切点坐标可求切线斜率，已知斜率可求切点坐标；（2）切点既在曲线上，又在切线上，切线还有可能和曲线有其它的公共点；（3）曲线()y f x = “在”点()00,P x y 处的切线与“过”点()00,P x y 的切线的区别： 在点()()00,P x f x 出的切线方程式()()()000y f x f x x x '-=-，切线只有一条； 过点(),P m n 的切线方程，需要先设出切点坐标()()00,x f x ，切线方程为()()0y n f x x m '-=-,在依据切点()()00,x f x 在直线上，将切点坐标带入方程求解，即可得切线条数.【精研题型】7.已知函数()221f x x ax a =+++为偶函数，则()f x 在1x =处的切线方程为A. 20x y -=B. 210x y -+=C. 220x y -+=D. 210x y --=8.请写出与曲线()31f x x =+在点()0,1处具有相同切线的一个函数（非常数函数）的解析式为()g x 【思维升华】9.已知函数()()()2ln 110h x a x a x a =+-+< ，在函数()h x 图象上任取两点,A B ，若直线AB 的斜率的绝对值都不小于5，则实数a 的取值范围是A. (),0-∞B. 2,4⎛--∞ ⎝⎭C. 2,4⎛⎫+-∞- ⎪ ⎪⎝⎭D. 24⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭【特别提醒】导数运算及切线的理解应注意的问题：（1）注意除法公式中分子的符号，防止与乘法公式混淆.（2）直线与曲线只有一个公共点，直线不一定是曲线的切线，反之，直线是曲线的切线，则直线与曲线可能有其它交点.与切线有关的参数问题【方法储备】1．利用导数的几何意义求参数的基本方法（1）利用切点的坐标、切线的斜率、切线的方程等得到关于参数的方程(组)或者参数满足的不等式(组)，进而求出参数的值或取值范围． 2．求解与导数的几何意义有关问题时应注意的两点 (1)注意曲线上横坐标的取值范围； (2)谨记切点既在切线上又在曲线上．【精研题型】11.已知函数()1xf x e mx =-+的图象为曲线C ，若曲线C 上存在与直线12y x =垂直的切线，则实数m 的取值范围是 ．12.若直线y kx b =+是曲线()ln 2f x x =+的切线，也是曲线()ln 1y x =+的切线，则b13.已知,a b 为正实数，直线y x a =-与曲线()ln y x b =+相切于点(00,x y【思维升华】14.已知函数()ln f x x x =+，曲线()y f x =在0x x =处的切线l 的方程为1y kx =-，则切线l 与坐标轴所围成的三角形的面积为 A.12 B. 14C.2D.4 15.若函数()ln f x x =与函数()()220g x x x a x =++<有公切线，则实数a 的取值范围是 A.1ln,2e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B. ()1,-+∞C. ()1,+∞D. ()ln 2,-+∞ 16.已知函数()272,121ln ,12x x x f x x x ⎧--+≤⎪⎪=⎨⎪+>⎪⎩，若关于x 的方程()f x kx =恰有4个不相等的实数根，则实数k 的取值范围是 ．专题4.1导数的概念与运算答案和解析 考点一1.【答案】B【解析】 【分析】本题考查导数的定义，涉及极限的性质，属于基础题． 由导数的定义分析可得答案．解：函数()y f x =在0x x =处可导，00h 0()()limf x h f x h h→+--0000h 0h 0()()()()lim limf x h f x f x h f x h h→→+---=+- 02()f x ='，故选.B2.【答案】B【解析】【分析】本题考查导数的运算，属容易题. 根据导数运算法则逐个计算.【解答】解：()21log ln 2x x '=，(3)3ln 3x x '=，sin 03π'⎛⎫= ⎪⎝⎭，211ln (ln )x x x '⎛⎫=- ⎪⎝⎭，正确的为①②，共2个． 故选.B3.【答案】B【解析】 【分析】本题考查利用导数研究函数的单调性，考查学生的逻辑推理能力和运算能力，属于基础题． 先根据角的范围去绝对值，然后利用乘积函数的导数公式进行求导得到导函数()f x '，结合余弦函数的图象可得结论． 【解答】解：当[0,]x π∈时，sin 0x ，则()|sin |cos sin cos f x x x x x ==，22()cos sin cos 2f x x x x ∴'=-=，结合余弦函数的图象可知选项B 正确， 故选：.B4.【答案】()1(x f x e =-答案不唯一)【解析】根据()()f x f x '>可知()()0f x f x '->，据情况写出即可.【解答】解：由题意，设函数()1xf x e =-，可得()xf x e '=，令()()()()110x x F x f x f x e e ='-=--=>恒成立，即函数()1xf x e =-，符合题意.故答案为：() 1.(xf x e =-答案不唯一)5.【答案】A【解析】 【分析】本题考查的知识点是直线的倾斜角，利用导数研究曲线上某点的切线方程，其中利用基本不等式构造关于a 的不等式是解答本题的关键，属于基础题． 由已知中M 是曲线()21ln 12y x x a x =++-上的任一点，曲线在M 点处的切线的倾斜角均不小于4π的锐角，则曲线在M 点处的切线的不小于1，即曲线在M 点处的导函数值不小于1，根据函数的解析式，求出导函数的解析式，构造关于a 的不等式，解不等式即可得到答案． 【解答】 解：()21ln 12y x x a x =++-， 1(1)3y x a a x∴'=++--， 若曲线在M 点处的切线的倾斜角均不小于4π的锐角， 则31a -， 解得 2.a 故选.A6.【答案】D【解析】 【分析】本题主要考查三角形形状的判断，根据导数的运算法则求出函数()f x 和()f x '的解析式是解决本题的关键，属于拔高题．求函数的导数，先求出()16f π'=，然后利用辅助角公式进行化简，求出,A B 的大小即可判断三角形的形状． 【解答】解：函数的导数()()cos sin 6f x x x π'='-，则131()()cossin()()666662262f f f ππππππ'='-='-='-， 则11()262f π'=，则()16f π'=，则()sin 2cos()6f x x x x π'=-=+，()cos 2cos()3f x x x x π=+=-，()()1f A f B ='=，()2cos()16f B B π∴'=+=，即1cos()62B π+=，则63B ππ+=，得6B π=，()2cos()13f A A π=-=，即1cos()32A π-=，则33A ππ-=，则23A π=，则2366C ππππ=--=，则B C =，即ABC 是等腰钝角三角形， 故选：.D考点二7.【答案】A【解析】【分析】本题考查求曲线上一点的切线方程，属于基础题.根据函数()f x 是偶函数可得(1)(1)f f -=，可求出a ，求出函数在1x =处的导数值即为切线斜率，即可求出切线方程.【解答】 解：函数22()1f x x ax a =+++为偶函数， (1)(1)f f ∴-=，即2222a a a a -+=++，解得0a =，2()1f x x ∴=+，则()2f x x '=，(1)2k f ∴='=切，且(1)2f =，∴切线方程为22(1)y x -=-，整理得20.x y -=故选.A8.【答案】21x +(答案不唯一)【解析】【分析】本题主要考查导数的几何意义及求函数在一点处的切线方程，属于中档题．先求出曲线()31f x x =+在点()0,1处的切线方程，进而得出答案． 【解答】解：()()23,00f x x f ''==，即()31f x x =+在点()0,1处切线的斜率为0， 曲线()31f x x =+在点()0,1处的切线方程为y =1，所有在点()0,1处的切线方程为y =1的函数都是正确答案，如()21g x x =+或()21g x x =-+或()cos g x x =等. 故答案为：21x +答案不唯一)9.【答案】B【解析】【分析】本题主要考查导数的几何意义，考查基本不等式的应用及一元二次不等式的解法，属中档题.故选B .10.【答案】(1)证明：若0a =，则321()13f x x x =-+， 令321()()(38)393g x f x x x x x =--=--+， 则2()23(3)(1)g x x x x x '=--=-+， 当(3,)x ∈+∞时，()0g x '>，函数()g x 为增函数，所以()(3)0g x g >=，即()38f x x >-，得证．(2)解：易知曲线的切线斜率都存在， 设切点为321(,1)3N x x x ax -++，又(1,1)M -， 则32213()21MN x x ax k f x x x a x -+='=-+=+， 整理得32203x x a -+=，由题意可知此方程有三个解， 令32()23h x x x a =-+， 2()222(1)(1)h x x x x ∴'=-=+-，由()0h x '>，解得1x >或1x <-，由()0h x '<解得11x -<<，即函数()h x 在(,1)-∞-，(1,)+∞上单调递增，在(1,1)-上单调递减．要使得()0h x =有3个根，则(1)0h ->，且(1)0h <，解得4433a -<<，即a 的取值范围为44,.33⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】本题考查了函数的单调性、最值问题，考查导数的应用以及转化思想．(1)若0a =，则321()13f x x x =-+，令()()(38)g x f x x =--，求导，利用单调性求得()0g x >，即可得证；(2)设切点为321(,1)3N x x x ax -++，由()MN k f x ='，可得关于x 的方程32203x x a -+=，由过点(1,1)M -可作曲线()y f x =的3条切线，可得方程有三个解，令32()23h x x x a =-+，根据函数的单调性求出a 的范围即可． 考点三11.【答案】(2,)+∞【解析】【分析】本题考查导数的几何意义和两条直线垂直的充要条件，考查推理能力和计算能力，属于中档题.利用()2x f x e m '=-=-即可求得,2x m e =+从而解出m 的范围.【解答】解：()1x f x e mx =-+，()x f x e m ∴'=-，曲线C 存在与直线12y x =垂直的切线， ()2x f x e m ∴'=-=-成立，22x m e ∴=+>，故实数m 的取值范围是(2,).+∞故答案为(2,).+∞12.【答案】1ln2-【解析】【分析】本题考查导数的几何意义，两条切线重合的问题，属于中档题.函数()f x 在点0x 处的导数0()f x '的几何意义是曲线()y f x =在点00(,)P x y 处的切线的斜率．相应地，切线方程为000()().y y f x x x -='-分别求出曲线ln 2y x =+的切线，曲线ln(1)y x =+的切线，根据两条直线表示同一条直线即可求解.【解答】解：对函数ln 2y x =+求导得1y x '=，对ln(1)y x =+求导得11y x '=+， 设直线y kx b =+与曲线ln 2y x =+相切于点111(,)P x y ，与曲线ln(1)y x =+相切于点222(,)P x y ，则1122ln 2,ln(1)y x y x =+=+，由点111(,)P x y 在切线上得()1111ln 2()y x x x x -+=-， 由点222(,)P x y 在切线上得2221ln (1)()1y x x x x -+=-+，这两条直线表示同一条直线， 所以12221211121ln (1)ln 1x x x x x x ⎧=⎪+⎪⎨+⎪+=+⎪+⎩， 解得11111,2,ln 211ln 2.2x k b x x =∴===+-=- 13.【答案】4【解析】【分析】本题考查了导数的运算、导数几何意义的应用，考查了基本不等式求最值的应用及运算求解能力，属于中档题.由题意结合导数的几何意义、导数的运算可得01x b =-、00y =，进而可得1b a +=，再利用()1111a b a b a b ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭，结合基本不等式即可得解. 【解答】解：对()ln y x b =+求导得1y x b'=+， 因为直线y x a =-与曲线ln()y x b =+相切于点00(,)x y ， 所以011x b=+即01x b =-， 所以00ln ()ln (1)0y x b b b =+=-+=，所以切点为()1,0b -，由切点()1,0b -在切线y x a =-上可得10b a --=即1b a +=， 所以1111()()2224b a b a b a b a b a b a +=++=+++⋅=， 当且仅当12b a ==时，等号成立. 所以11a b+的最小值是4. 故答案为：4.14.【答案】B【解析】【分析】本题考查导数的运用：求切线方程，以及直线方程的运用，考查方程思想和运算能力，属于中档题．求得()f x 的导数，可得切线的斜率，由已知切线的方程可得k ，0x 的方程组，解方程可得切线的方程，求得切线与坐标轴的交点，由三角形的面积公式计算可得所求值．【解答】解：由()ln f x x x =+，得1()1f x x '=+， 则001()1f x k x '=+=，得011x k =-， 由111ln 11111k f k k k k ⎛⎫=+=-⎪----⎝⎭， 得1ln 01k =-，即2k =， 所以切线l 的方程为21y x =-，令0x =，得到1y =-，令0y =，得到12x =， 所求三角形面积为111|1|224⨯⨯-=， 故选.B15.【答案】A【解析】【分析】本题主要考查了导数的几何意义等基础知识，属于较难题.由切线方程可得，分离参数，得到关于1x 的函数，求出2211111111ln (1)1ln (2)124a x x x x =+--=-+--的取值范围即可，因此正确运用导数的性质是解决问题的关键.【解答】解：设公切线与函数()ln f x x =切于点111(,ln )(0)A x x x >， 则切线方程为1111ln ()y x x x x -=-， 设公切线与函数2()2g x x x a =++切于点22222(,2)(0)B x x x a x ++<，，则切线方程为22222(2)2(1)()y x x a x x x -++=+-， 所以有2121212(1)ln 1x x x x a ⎧=+⎪⎨⎪-=-+⎩，210x x <<，1102x ∴<<， 又2211111111ln (1)1ln (2)124a x x x x =+--=-+--， 令11t x =，2102,ln 4t a t t t ∴<<=--， 设21()ln (02)4h t t t t t =--<<， 则211(1)3()1022t h t t t t'--=--=<， ()h t ∴在(0,2)上为减函数，则1()(2)ln 21ln 2h t h e>=--=， 1(ln,)2a e∴∈+∞， 故选.A 16.【答案】1(2 【解析】【分析】 本题主要考查了分段函数性质，函数图像的运用，导数的几何意义，考查了数形结合思想，属于拔高题.由题意根据关于x 的方程()f x kx =恰有4个不相等的实数根可得函数()f x 与y kx =的图象有四个不同的交点，作出函数()f x 与y kx =在同一坐标系中的图象，结合函数图象找到k 的上限和下限求解即可.【解答】解：由题意，关于x 的方程()f x kx =恰有4个不相等的实数根，等价于函数()f x 与y kx =的图象有四个不同的交点，作出作出函数()f x 与y kx =在同一坐标系中的图象如下：结合函数图象可得当直线y kx =过1(1,)2A 点时k 取得下限，即1012102k -==-， 当直线y kx =与1ln 2y x =+相切时k 取得上限， 由1ln 2y x =+，则1y x'=， 设切点00(,)B x y ，则切线方程为()0001y y x x x -=-， 又点B 在1ln 2y x =+上，即001ln 2y x =+， ∴切线方程为()00011ln 2y x x x x ⎛⎫-+=- ⎪⎝⎭，即001ln 2x y x x =+-， 根据原点(0,0)在切线方程001ln 2x y x x =+-上， 00010ln 2x x ∴=+-，解得120x e =， ∴此时直线y kx =的斜率10211e k x e e ===， 综上可得实数k 的取值范围为1,2e e ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭，故答案为1,.2e ⎛ ⎝⎭17.【答案】解：()I 当14a =时，21()cos 14f x x x =+-，1()sin 2f x x x '=-， 所以()f x 的图象在点(,())(0)t f t t π<<处的切线方程为：221(sint)()+cos 1(sint)+sin cos 12424t t t y x t t t x t t t =--+-=--+-， 其在y 轴上截距设为2()+sin cos 14t g t t t t =-+-，则1()(cos ).2g t t t '=- 当(0,)3t π∈时，()0g t '>，()g t 为增函数； 当(,)3t ππ∈时，()0g t '<，()g t 为减函数.所以()g t 在3t π=时取最大值. 故3t π=时，直线l 在y 轴上的截距有最大值；()II 已知()2sin f x ax x '=-，设()()f x h x '=，则()2cos .h x a x '=-(1)当21a 即12a 时，()0h x '， 所以()f x '在R 上为增函数.又(0)0f '=，所以当(,0)x ∈-∞时，()0f x '<，()f x 为减函数；当(0,)x ∈+∞时，()0f x '>，()f x 为增函数.所以()(0)0f x f =，所以12a 时符合题意； (2)当21a -即12a -时，()0h x '，所以()f x '在R 上为减函数. 又(0)0f '=，所以当(,0)x ∈-∞时，()0f x '>，()f x 为增函数；当(0,)x ∈+∞时，()0f x '<，()f x 为减函数.所以()(0)0f x f =，所以12a -时不符合题意； (3)当121a -<<，即1122a -<<时， 当(0,2)x arccos a ∈时，()0h x '<，()f x '为减函数.又(0)0f '=，所以当(0,2)x arccos a ∈时，()0f x '<，()f x 为减函数.所以当(0,2)x arccos a ∈时，()(0)0f x f <=，所以1122a -<<时不符合题意. 综上，a 的取值范围为1[,).2+∞【解析】本题主要考查导数的几何意义，考查利用导数研究函数的单调性与最值，是较难题. ()I 求出14a =时，()f x 的图象在点(,())(0)t f t t π<<处的切线方程，即可求得在y 轴上截距设为2()+sin cos 14t g t t t t =-+-，求导，即可求得当3t π=时，直线l 在y 轴上的截距有最大值；()II 求导()2sin f x ax x '=-，设()()f x h x '=，则()2cos .h x a x '=-分类讨论，(1)当21a 即12a时，可判断出函数()f x 的单调性，求得其当0x =时函数有最小值，则本题可解； (2)当21a -即12a -时，求得其当0x =时函数有最大值，经检验该种情况不符合题意； (3)当121a -<<，即1122a -<<时，同样该情况不符合题意.。

高考一轮复习导数专题一．导数的概念1.导数的概念：函数y=f(x),如果自变量x 在x 0处有增量x ∆，那么函数y 相应地有增量y ∆=f （x 0+x ∆）－f （x 0），比值x y ∆∆叫做函数y=f （x ）在x 0到x 0+x ∆之间的平均变化率，即xy ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00。

如果当0→∆x 时，xy∆∆有极限，我们就说函数y=f(x)在点x 0处可导，并把这个极限叫做f （x ）在点x 0处的导数，记作f ’（x 0）或y ’|0x x =，即f （x 0）=0lim →∆x x y∆∆=0lim →∆x xx f x x f ∆-∆+)()(00。

由导数的定义可知，求函数y=f （x ）在点x 0处的导数的步骤： ① 求函数的增量y ∆=f （x 0+x ∆）－f （x 0）；② 求平均变化率xy ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00；③ 取极限，得导数f ’(x 0)=xyx ∆∆→∆0lim。

例1：若函数()y f x =在区间(,)a b 内可导，且0(,)x a b ∈则000()()limh f x h f x h h→+-- 的值为（ ）A ．'0()f xB ．'02()f xC ．'02()f x - D ．0例2：若'0()3f x =-，则000()(3)limh f x h f x h h→+--=（ ）A.3- B ．6- C ．9- D ．12-2．导数的意义：①物理意义：瞬时速率，变化率②几何意义：切线斜率0000()()lim()n x n f x f x k f x x x ∆→-'==- ③代数意义：函数增减速率 例3：已知函数0，则0的值为 .例4：已知0，则03.导数的物理意义：如果物体运动的规律是s=s （t ），那么该物体在时刻t 的瞬间速度v=s '（t ）。