【课堂新坐标】高中数学苏教版选修1-1练习:3.2.1常见函数的导数
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1.若f (x )=3,则f ′(3)=__________.2.已知f (x )=x α,若f ′(-1)=-4,则α等于__________.3.已知f (x )=kx +3,若f ′(2)=3,则k 等于__________.4.已知函数y =x 3的切线的斜率等于1 ,则这样的切线有__________条.5.曲线()f x =在x =1处的切线的倾斜角的正切值为__________.6.函数y =cos x , x ∈ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上切线斜率为12的点是__________. 7.函数y =ln x 在点(e,1)处的切线方程为__________.8.设直线y =e 2x +b 是曲线y =e x的一条切线,则b =__________.9.求下列函数的导数: (1)51y x =;(2)2y =;(3)2sin cos 22x x y =. 10.求证:双曲线xy =k (k ≠0)上任一点处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为常数.参考答案1.答案:0 解析:∵3是常数,∴f ′(x )=0,∴f ′(3)=0.2.答案:4 解析:∵f ′(x )=α·xα-1, ∴f ′(-1)=α·(-1)α-1=-4,∴α=4.3.答案:3 解析:∵f ′(x )=k ,∴f ′(2)=k =3.∴k =3.4.答案:两 解析:设切点为(x 0,x 03).∵y ′=3x 2,∴3x 02=1,∴03x =±,即切点有两个,故斜率为1的切线有两条. 5.答案:34- 解析:∵f ′(x )=(x -34)′=3744x --, ∴f ′(1)=34-. 而直线倾斜角的正切值就是直线的斜率,由导数的几何意义知,斜率为34-,∴正切值为34-.6.答案:π6⎛- ⎝⎭解析:设切点为(x 0,y 0),x 0∈ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. ∵y ′=-sin x ,∴-sin x 0=12, 又∵x 0∈ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,∴0π6x =-.当0π6x =-时,0y =∴切点为π6⎛- ⎝⎭.7.答案:x -e y =0 解析:∵y =ln x ,∴1y'x =, ∴在点(e,1)处的切线斜率为1e k =, ∴切线方程为y -1=1e(x -e),即x -e y =0.8.答案:-e 2 解析:设切点为(x 0,y 0),则由y ′=e x ,∴02e e x =,∴x 0=2,代入y =e x 得y 0=e 2.又∵y 0=e 2x 0+b ,∴b =e 2-2e 2=-e 2.9.答案:解:(1)∵y =51x =x -5,∴y ′=(x -5)′=-5x -6=65x -. (2)∵322y x ==,∴31223()2y'x 'x ===(3)∵y =2sin cos 22x x =sin x ,y ′=(sin x )′=cos x . 10.答案:证明:设双曲线上任一点P (x 0,0k x ). ∵k y x =,∴2k y'x =-,∴当x =x 0时,导数20k y'x =-, ∴过点P 的切线方程为()0200k k y x x x x -=--. 令y =0,则x =2x 0;令x =0,则02k y x =. ∴三角形的面积 S =12|x |·|y |=12|2x 0|·02k x =2|k |(常数), ∴问题得证.。
3.2.1常见函数的导数学习要求:(1)了解求函数的导数的流程图,会求函数的导函数(2)掌握基本初等函数的运算法则学习内容:一.回顾函数在某点处的导数、导函数思考:求函数导函数的流程图二.新授:例1、 求下列函数的导数①y kx b =+②2()f x x =③3()f x x =④1()f x x=⑤()f x x =思考:你能根据上述①~⑤发现什么结论?总结:教师适当补充相应的公式,如平方差、立方差公式,对于⑤而言:()()10)()x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x+-+-+-++→===+-++++当时,这种技巧很重要,需要强调;建议采用互动课堂,让学生板书并提问其他学生补充进行公式的理解记忆.几个常用函数的导数:(1)(kx+b )=k ;(2)C ’=0;(3)x ’=1;(4)(x 2)’=2x ;(5)(1x )’=21x- 基本初等函数的导数:(6)1()'(x x αααα-=为常数);(7)'()ln (0,x x a a a a =>且1)a ≠,特别地,()'x x e e =;(8)11(log )'log (0,ln a a x e a x x a ==>且1)a ≠,特别地,1(ln )'x x=; (9)(sin )'cos x x =;(10)(cos )'sin x x =-.总结:这些公式可直接演示给学生,可举sinx 的导数进行板书讲解.例2、若直线y x b =-+ 为函数1y x=图像的切线,求b 及切点坐标. 提示:本题的设计思路在于结合第一节内容,求出导数后利用导数的几何意义,反求切点和切线方程.例3、直线132y x =+能作为下列函数()y f x =图像的切线吗?若能,求出切点坐标;若不能,简述理由(1)1()f x x =(2)1()f x x=-(3)()sin f x x =(4)()x f x e = 提示:只需求导后,看f ’(x )能否等于12. 三.作业:(1) 在曲线24y x=上一点P ,使得曲线在该点处的切线的倾斜角为135. (2)当常数k 为何值时,直线y x =才能与函数2y x k =+相切?并求出切点.四.小结(1)求函数导数的方法;(2)掌握几个常见函数的导数和基本初等函数的导数公式.。
3.2.1常见函数的导数学习目标 1.能用导数的定义求比较简单的幂函数的导数.2.准确记忆基本初等函数的导数公式,并灵活运用公式求某些函数的导数.知识点一幂函数与一次函数的导数思考1函数y=kx(k≠0)增(减)的快慢与什么有关?思考2你能结合x′=1,(x2)′=2x,(x-1)′=-x-2及(x 12)′=12x12归纳出f(x)=x n的导数有怎样的规律吗?梳理(1)(kx+b)′=k(k,b为常数),特别地C′=0(C为常数).(2)(xα)′=α·xα-1(α为常数).知识点二基本初等函数的求导公式思考1计算过程(cos π6)′=-sinπ6=-12正确吗?思考2 如何利用(ln x )′推出(log a x )′? 梳理原函数 导函数 f (x )=sin x f ′(x )=cos x f (x )=cos x f ′(x )=-sin x f (x )=a x (a >0,且a ≠1)f ′(x )=a x ln a f (x )=e xf ′(x )=e x f (x )=log a x (a >0,且a ≠1)f ′(x )=1x ln af (x )=ln x f ′(x )=1xf (x )=x α(α为常数)f ′(x )=αx α-1类型一 利用导数公式求函数的导数 例1 求下列函数的导数: (1)y =x 12;(2)y =1x4;(3)y =5x 3;(4)y =2sin x 2cos x2;(5)y =log 12x ;(6)y =3x .。
1.若f (x )=3,则f ′(3)=__________.2.已知f (x )=x α,若f ′(-1)=-4,则α等于__________.3.已知f (x )=kx +3,若f ′(2)=3,则k 等于__________.4.已知函数y =x 3的切线的斜率等于1 ,则这样的切线有__________条.5.曲线在x =1处的切线的倾斜角的正切值为__________.()f x =6.函数y =cos x , x ∈上切线斜率为的点是__________.ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦127.函数y =ln x 在点(e,1)处的切线方程为__________.8.设直线y =e 2x +b 是曲线y =e x 的一条切线,则b =__________.9.求下列函数的导数:(1);(2);(3).51y x=y =2sin cos 22x x y =10.求证:双曲线xy =k (k ≠0)上任一点处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为常数.参考答案1.答案:0 解析:∵3是常数,∴f ′(x )=0,∴f ′(3)=0.2.答案:4 解析:∵f ′(x )=α·x α-1,∴f ′(-1)=α·(-1)α-1=-4,∴α=4.3.答案:3 解析:∵f ′(x )=k ,∴f ′(2)=k =3.∴k =3.4.答案:两 解析:设切点为(x 0,x 03).∵y ′=3x 2,∴3x 02=1,∴,即切点有两个,故斜率为1的切线有两条.0x =5.答案: 解析:∵f ′(x )=(x -)′=,34-343744x --∴f ′(1)=.34-而直线倾斜角的正切值就是直线的斜率,由导数的几何意义知,斜率为,∴正切值34-为.34-6.答案: 解析:设切点为(x 0,y 0),x 0∈.π6⎛- ⎝ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦∵y ′=-sin x ,∴-sin x 0=,12又∵x 0∈,∴.ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦0π6x =-当时,0π6x =-0y =∴切点为.π6⎛- ⎝7.答案:x -e y =0 解析:∵y =ln x ,∴,1y'x =∴在点(e,1)处的切线斜率为,1e k =∴切线方程为y -1=(x -e),即x -e y =0.1e8.答案:-e 2 解析:设切点为(x 0,y 0),则由y ′=e x ,∴,02e e x =∴x 0=2,代入y =e x 得y 0=e 2.又∵y 0=e 2x 0+b ,∴b =e 2-2e 2=-e 2.9.答案:解:(1)∵y ==x -5,∴y ′=(x -5)′=-5x -6=.51x 65x -(2)∵,∴.32y x ==31223()2y'x 'x ===(3)∵y ==sin x ,y ′=(sin x )′=cos x .2sin cos 22x x 10.答案:证明:设双曲线上任一点P (x 0,).0k x ∵,∴,∴当x =x 0时,导数,k y x =2k y'x =-20k y'x =-∴过点P 的切线方程为.()0200k k y x x x x -=--令y =0,则x =2x 0;令x =0,则.02k y x =∴三角形的面积S =|x |·|y |=|2x 0|·=2|k |(常数),121202k x ∴问题得证.。
常见函数的导数(一)教学目标:掌握定义法求函数法,求熟练运用基本初等函数的求导公式,求常见函数的导数 教学重难点:用定义推导常见函数的导数公式课前预习:①:=+)'(b kx ②:'C (C 为常数)③:=)'(a x ④:=)'(log x a⑤:=)'(x a ⑥:=)'(x e ⑦:=)'(ln x ⑧:=)'(sin x ⑨:=)'(cos x教学过程:利用定义求①为常数)b k b kx x f ,()(+=;②2)(x x f =;③x x f 1)(=的导数。
典型例题:例1下列各项中 ( )①:2)'12(=+x ;②:21)'2(ln =;③:)(')]'([00x f x f =④:0)]'([0=x f A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④例2一质点的运动方程是tS sin 2= ①:求3π=t 时的速度; ②:求该质点度。
例3求抛物线2x y =和直线1-=x y 间最短距离。
课堂练习:1. 用定义法推导233)'(x x =;x x 21)'(=2. 求函数x y 1=的图像在点(2,21)处的程。
3. 若直线b x y +-=是函数xy 1=图像的切线,求b 及切点坐标。
4. 若对于任意x ,有34)('x x f =,1)1(-=f ,则此函数=)(x f5. 直线321+=x y 能作为函数)(x f y =图像的切线吗不能,简述理由: ①x x f 1)(= ②4)(x x f = ③x x f sin )(= ④x e x f =)( 课堂小结:① 公式1)'(-⋅=a a x a x 的推导(利用定义)② 初等函数的导数记忆。
3.2.1 常见函数的导数课时目标1.理解各个公式的证明过程,进一步理解运用概念求导数的方法.2.掌握常见函数的导数公式.3.灵活运用公式求某些函数的导数.1.几个常用函数的导数:(kx +b)′=______;C′=______ (C 为常数);x′=______;(x 2)′=______;⎝⎛⎭⎫1x ′=________. 2.基本初等函数的导数公式:(x α)′=________(α为常数)(a x )′=________ (a>0,且a≠1)(log a x)′=1xlog a e =________ (a>0,且a≠1) (e x )′=________(ln x)′=________(sin x)′=________(cos x)′=________一、填空题1.下列结论不正确的是________.(填序号)①若y =3,则y′=0;①若y =1x,则y′=-12x ; ①若y =-x ,则y′=-12x; ①若y =3x ,则y′=3.2.下列结论:①(cos x)′=sin x ;①⎝⎛⎭⎫sin π3′=cos π3;①若y =1x 2,则f′(3)=-227.其中正确的有______个.3.设f 0(x)=sin x ,f 1(x)=f′0(x),f 2(x)=f′1(x),…,f n +1(x)=f′n (x),n①N ,则f 2 010(x)=________.4.已知曲线y =x 3在点P 处的切线斜率为k ,则当k =3时的P 点坐标为______________.5.质点沿直线运动的路程s 与时间t 的关系是s =5t ,则质点在t =4时的速度为_________.6.若函数y =f(x)满足f(x -1)=1-2x +x 2,则y′=f′(x)=________.7.曲线y =cos x 在点A ⎝⎛⎭⎫π6,32处的切线方程为__________________. 8.曲线y =x 2上切线倾斜角为π4的点是__________. 二、解答题9.求下列函数的导数.(1)y =log 4x 3-log 4x 2;(2)y =2x 2+1x-2x ; (3)y =-2sin x 2⎝⎛⎭⎫2sin 2 x 4-1.10.已知曲线y =x 2上有两点A(1,1),B(2,4).求:(1)割线AB 的斜率k AB ;(2)在内的平均变化率;(3)点A 处的切线斜率k AT ;(4)点A 处的切线方程.能力提升11.若曲线f(x)=ax5+ln x存在垂直于y轴的切线,则实数a的取值范围为__________.12.假设某国家在20年期间的年均通货膨胀率为5%,物价p(单位:元)与时间t(单位:年)有如下函数关系:p(t)=p0(1+5%)t,其中p0为t=0时的物价,假定某种商品的p0=1,那么在第10个年头,这种商品的价格上涨的速度大约是多少?(注ln 1.05≈0.05,精确到0.01)1.求函数的导数,可以利用导数的定义,也可以直接使用基本初等函数的导数公式.2.对实际问题中的变化率问题可以转化为导数问题解决.3.2.1常见函数的导数知识梳理1.k012x-1 x22.(xα)′=αxα-1(α为常数)(a x)′=a x ln_a (a>0,且a≠1)作业设计1.①解析 y′=⎝⎛⎭⎫1x ′=(x -12)′=-1232x - =-12x x. 2.1解析 直接利用导数公式.因为(cos x)′=-sin x ,所以①错误;sin π3=32,而⎝⎛⎭⎫32′=0,所以①错误; ⎝⎛⎭⎫1x 2′=(x -2)′=-2x -3,则f′(3)=-227, 所以①正确.3.-sin x解析 f 0(x)=sin x ,f 1(x)=f′0(x)=cos x ,f 2(x)=f′1(x)=-sin x ,f 3(x)=f′2(x)=-cos x ,f 4(x)=f′3(x)=sin x ,….由此继续求导下去,发现四个一循环,从0到2 010共2 011个数, 2 011=4×502+3,所以f 2 010(x)=f 2(x)=-sin x. 4.(-1,-1)或(1,1)解析 y′=3x 2,①k =3,①3x 2=3,①x =±1,则P 点坐标为(-1,-1)或(1,1).5.110523解析 s′=155t 4.当t =4时,s′=15·1544=110523.6.2x 解析 ①f(x -1)=1-2x +x 2=(x -1)2, ①f(x)=x 2,f′(x)=2x.7.x +2y -3-π6=0 解析 ①y′=(cos x)′=-sin x ,①k =-sin π6=-12, ①在点A 处的切线方程为y -32=-12⎝⎛⎭⎫x -π6, 即x +2y -3-π6=0. 8.⎝⎛⎭⎫12,14解析 设切点坐标为(x 0,x 20),则tan π4=f′(x 0)=2x 0,①x 0=12. ①所求点为⎝⎛⎭⎫12,14.9.解 (1)①y =log 4x 3-log 4x 2=log 4x ,①y′=(log 4x)′=1xln 4. (2)①y =2x 2+1x -2x =2x 2+1-2x 2x =1x. ①y′=⎝⎛⎭⎫1x ′=-1x 2. (3)①y =-2sin x 2⎝⎛⎭⎫2sin 2 x 4-1 =2sin x 2⎝⎛⎭⎫1-2sin 2 x 4 =2sin x 2cos x 2=sin x. ①y′=(sin x)′=cos x.10.解 (1)k AB =4-12-1=3. (2)平均变化率Δy Δx =1+Δx 2-1Δx=2Δx +Δx 2Δx =2+Δx.(3)y′=2x ,①k =f′(1)=2,即点A 处的切线斜率为k AT =2.(4)点A 处的切线方程为y -1=2(x -1),即2x -y -1=0.11.(-∞,0)解析 ①f′(x)=5ax 4+1x,x①(0,+∞), ①由题知5ax 4+1x=0在(0,+∞)上有解. 即a =-15x 5在(0,+∞)上有解. ①x①(0,+∞),①-15x 5①(-∞,0).①a①(-∞,0). 12.解 ①p 0=1,①p(t)=(1+5%)t =1.05t .根据基本初等函数的导数公式表,有p′(t)=(1.05t )′=1.05t ·ln 1.05.①p′(10)=1.0510·ln 1.05≈0.08(元/年).因此,在第10个年头,这种商品的价格约以0.08元/年的速度上涨.。
2019-2020学年苏教版数学精品资料课题:3.2.1常见函数的导数(2)姓名:一、学习目标1. 熟记常见的基本初等函数的求导公式。
2. 熟练掌握求简单函数的导数的两种方法:定义法、公式法。
3. 理解导数的几何意义,并掌握曲线的切线问题的处理的基本路径。
二、课前预习1. 列出你所知的求导公式。
2. 利用导数定义求3y x 的导数。
来源:]3. 过原点作切线x y e 的切线,则切点坐标为,切线斜率为三、课堂研讨例1:质点运动方程51s t ,求质点在t=2时的速度。
例2:求曲线1yx 和2y x 在它们交点处的两条切线与x 轴围成的三角形的面积。
例3:若直线y x b是函数1yx图象的切线,求b及切点坐标。
来源:]变式1:求曲线2y x在点(1,1)处的切线方程。
变式2:求曲线2y x过点(0,-1)的切线方程。
四、学后反思课堂检测:课题:3.2.1常见函数导数(2)姓名:1. 下列四组函数中导数相同的是①()1f x 与()f x ;②()sin ()cos f x x f x x 与;③1()()ln f x f x x x 与;④2()()2x f x x f x 与2. 函数cos y x 在3x 处的切线方程为来源:]3. 如果曲线3(0)yx x 的一条切线与直线273y x 平行,求切点坐标及切线方程。
来源:]4. 直线12y x b 能作为下列函数图象的切线吗?若能求出切点坐标,若不能,简述理由。
①1()f x x ;②()sin ;f x x 课外训练:课题:3.2.1常见函数导数(2)姓名:1. 求曲线cos y x 在点1(,)32p 处的切线方程。
2. 已知函数ln y x ,求这个函数在1x 处的切线方程。
3. 直线12y x b 能作为下列函数图象的切线吗?若能求出切点坐标,若不能,简述理由。
①()x f x e ②4()f x x 4. 若直线12y x b 是曲线ln (0)y x x 的一条切线,求实数b 的值。
学业分层测评(十五) 常见函数的导数
(建议用时:45分钟)
学业达标]
一、填空题
1.若f (x )=3x ,则f ′(1)=________.
【解析】
∴f ′(1)=13
. 【答案】 13
2.下列命题中,正确命题的个数为________.
①若f (x )=x ,则f ′(0)=0;
②(log a x )′=x ln a ;
③加速度是动点位移函数S (t )对时间t 的导数;
④曲线y =x 2在(0,0)处没有切线.
【解析】 ①因为f (x )=x ,当x 趋向于0时不存在极限,所以f (x )在0处不存在导数,
故错误;②(log a x )′=1x ln a
,故错误;③瞬时速度是位移S (t )对时间t 的导数,故错误;④y =x 2在(0,0)处的切线为y =0,故错误.
【答案】 0
3.曲线y =sin x 在点⎝⎛⎭⎫π6,12处切线的斜率为________.
【导学号:24830074】
【解析】 ∵y ′=cos x ,∴曲线y =sin x 在点⎝⎛⎭⎫π6,12处切线的斜率为cos π6=32
. 【答案】 32
4.设f (x )=x 4,若f ′(x 0)=4,则x 0=________.
【解析】 ∵f ′(x )=4x 3,∴f ′(x 0)=4x 30=4,∴x 30=1,则x 0=1.
【答案】 1
5.已知函数f (x )=log 2x ,则f ′(log 2e)=________.
【解析】 f ′(x )=1x ln 2,∴f ′(log 2e)=1log 2e·ln 2
=1.
【答案】 1
6.曲线f (x )=1x 在⎝⎛⎭
⎫2,12处切线的方程为________. 【解析】 ∵f ′(x )=-1x 2,∴k =f ′(2)=-14,则切线方程为y -12=-14
(x -2),即x +4y -4=0.
【答案】 x +4y -4=0
7.若曲线y =x
在点(a ,a )处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a
=________.
【答案】 64
8.设直线y =12
x +b 是曲线y =ln x (x >0)的一条切线,则实数b 的值为________. 【解析】 设切点为(x 0,y 0),
则y ′=1x ,∴1x 0=12
,∴x 0=2, ∴y 0=ln 2,∴切点为(2,ln 2),
∵切点在切线上,∴ln 2=12
×2+b ,∴b =ln 2-1. 【答案】 ln 2-1
二、解答题
9.求下列函数的导数:
(1)y =x 8;(2)y =4x ;(3)y =sin ⎝⎛⎭
⎫x +π2;(4)y =e 2. 【导学号:24830074】
【解】 (1)y ′=(x 8)′=8x 8-
1=8x 7. (2)y ′=(4x )′=4x ln 4.
(3)∵y =sin ⎝⎛⎭
⎫x +π2=cos x ,
∴y ′=(cos x )′=-sin x .
(4)y ′=(e 2)′=0.
10.求抛物线y =x 2上的点到直线x -y -2=0的最短距离.
【解】 方法一:依题意知与直线x -y -2=0平行的抛物线y =x 2切线的切点到直线x -y -2=0的距离最小,设切点为(x 0,x 20),
∵y ′=(x 2)′=2x ,∴2x 0=1,∴x 0=12
, ∴切点坐标为⎝⎛⎭⎫12,14,
∴所求的最短距离d =⎪⎪⎪⎪12-14-22=72
8.
方法二:设点(x ,x 2)是抛物线y =x 2上任意一点,则该点到直线x -y -2=0的距离d =|x -x 2-2|2=|x 2-x +2|2=22|x 2-x +2|=22⎝⎛⎭⎫x -122+728, 当x =12时,d 有最小值728,即所求的最短距离为728
. 能力提升]
1.设曲线y =x n +
1(n ∈N *)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,则x n 等于________.
【解析】 y ′=(n +1)x n ,曲线在点(1,1)处的切线方程为y -1=(n +1)(x -1).
令y =0得x n =n n +1
. 【答案】 n n +1
2.函数y =x 2(x >0)的图象在点(a k ,a 2k )处的切线与x 轴交点的横坐标为a k +1,k 为正整数,a 1=16,则a 1+a 3+a 5=________.
【解析】 y ′=2x ,切线斜率k =2a k ,切线方程为y -a 2k =2a k (x -a k ),
令y =0,-a 2k =2a k ·x -2a 2k ,∴a k +1=12
a k , 若a 1=16,∴a 3=4,a 5=1,
∴a 1+a 3+a 5=16+4+1=21.
【答案】 21
3.抛物线y =x 2上到直线x +2y +4=0距离最短的点的坐标为________.
【解析】 当切线平行于直线x +2y +4=0时,切点为所求,
令y ′=2x =-12,得x =-14
,所以距离最短的点的坐标为⎝⎛⎭⎫-14,116.
【答案】 ⎝⎛⎭
⎫-14,116 4.已知两条曲线y =sin x ,y =cos x ,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?并说明理由.
【解】 不存在.理由如下:设两条曲线的一个公共点为P (x 0,y 0),
所以两条曲线在P (x 0,y 0)处的切线斜率分别为k 1=cos x 0,k 2=-sin x 0.
若使两条切线互相垂直,必须有cos x 0·(-sin x 0)=-1,即cos x 0·sin x 0=1,也就是sin 2x 0=2,这是不可能的,所以两条曲线不存在公共点,使在这一点处两条曲线的切线互相垂直.。