1.2.1常数函数与幂函数的导数
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1.2.1 常数函数与幂函数的导数一、选择题1.下列结论不正确的是( ) A .若y =3,则y ′=0 B .若y =1x,则y ′=-12xC .若y =x ,则y ′=12xD .若y =x ,则y ′=1 2.y =13x 2的导数为( )A .23x -13B .23x C .23x-D .-2353x -3.y =2x 在点A (1,2)处的切线方程为( )A .2x +y -4=0B .2x -y +2=0C .2x +y +4=0D .2x -y -2=04.曲线y =13x 3在x =1处切线的倾斜角为( )A .1B .-π4C.π4D .5π45.设a 为实数,函数f (x )=x 3+ax 2+(a -3)x 的导函数为f ′(x ),且f ′(x )是偶函数,则曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为( )A .9x -y -16=0B .9x +y -16=0C .6x -y -12=0D .6x +y -12=06.直线y =x 5的斜率等于5的切线的方程为( ) A .5x -y +4=0 B .x -y -4=0C .x -y +4=0或x -y -4=0D .5x -y +4=0或5x -y -4=07.质点沿直线运动的路程和时间的关系是s =5t ,则质点在t =4时的速度为( )A.12523B .110523C.25523 D .1105238.曲线y =x 3-2x +1在点(1,0)处的切线方程为( ) A .y =x -1 B .y =-x -1 C .y =2x -2 D .y =-2x -2二、填空题9.曲线y =1x上一点P 处的切线的斜率为-4,则P 的坐标为________.10.在曲线y =4x 2上求一点P ,使得曲线在该点处的切线的倾斜角为135°,则P 点坐标为________.三、解答题11.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.参考答案1.【答案】B【解析】本题主要考查几个常用函数的导数,解决此题的关键是熟练掌握几个常用函数的导数,A 正确;对于B ,y ′=(1x )′=(12x -)′=-1232x -=-12x 3,不正确.对于C ,y ′=(x )′=1212x -=12x,正确.对于D ,正确. 2.【答案】D 【解析】y ′=(23x -)′=-23·53x -.∴选D. 3.【答案】A【解析】∵f ′(x )=-2x 2,f ′(1)=-2,∴由点斜式直线方程得y -2=-2(x -1), 即2x +y -4=0. 4.【答案】C【解析】∵y =13x 3,∴y ′|x =1=1,∴切线的倾斜角α满足tan α=1,∵0≤α<π,∴α=π4.5.【答案】A【解析】f ′(x )=3x 2+2ax +(a -3), ∵f ′(x )是偶函数,∴3(-x )2+2a (-x )+(a -3)=3x 2+2ax +(a -3), 解得a =0,∴f (x )=x 3-3x ,f ′(x )=3x 2-3,则f (2)=2,k =f ′(2)=9, 即切点为(2,2),切线的斜率为9,∴切线方程为y -2=9(x -2),即9x -y -16=0. 故选A. 6.【答案】D【解析】∵0x x y ='=5x 40=5,∴x 0=±1.∴切点坐标为(1,1),(-1,-1).又切线斜率为5,由点斜式得切线方程为5x -y +4=0或5x -y -4=0.故选D. 7.【答案】B【解析】∵s ′|t =4=1545t -|t =4=110523.故选B.8.【答案】A【解析】本题考查了导数的几何意义,切线方程的求法,在解题时应首先验证点是否在曲线上,然后通过求导得出切线的斜率,题目定位于简单题.由题可知,点(1,0)在曲线y =x 3-2x +1上,求导可得y ′=3x 2-2,所以在点(1,0)处的切线的斜率k =1,切线过点(1,0),根据直线的点斜式可得过点(1,0)的曲线y =x 3-2x +1的切线方程为y =x -1,故选A.9.【答案】(12,2)或(-12,-2)【解析】设P (x 0,y 0),则k =0x x y ='=-1x 20=-4,∴x 20=14,∴x 0=12或-12, 当x 0=12时,y 0=2,当x 0=-12时,y 0=-2,∴P 点坐标为(12,2)或(-12,-2).10.【答案】(2,1)【解析】∵y =4x -2,∴y ′=-8x -3, ∴-8x -3=-1, ∴x 3=8, ∴x =2,∴P 点坐标为(2,1).11.解:(1)设y =f (x )=13x 3+43,则y ′=x 2,∴k =f ′(2)=4,∴所求切线方程为y -4=4(x -2), 即4x -y -4=0.(2)设切点A ⎝⎛⎭⎫x 0,13x 30+43, 则切线方程为y -⎝⎛⎭⎫13x 30+43=x 20(x -x 0). 又切线过点P (2,4), ∴4-⎝⎛⎭⎫13x 30+43=x 20(2-x 0),即x30-3x20+4=0,∴x0=-1或x0=2,∴切线方程为x-y+2=0或4x-y-4=0.。
1.2.1常数函数与幂函数的导数(预习案)编者:周敏(一)学习目标:1。
能用导数定义求常数函数与幂函数的导数2.掌握基本初等函数公式,会求简单函数的导数(二)知识链接:1.导数的概念2。
导数的几何意义3.利用定义求函数)(xfy 的导数的步骤是:(三)一试身手:利用导数的定义求下列函数的导数:(1)f(x)=2 (2)f(x)=x(3)f(x)=x+1 (4)f(x)=x21.2。
1常数函数与幂函数的导数(学案)(一)学习目标:1。
能用导数定义求常数函数与幂函数的导数2。
掌握基本初等函数公式,会求简单函数的导数(二)重点和难点:能用所给基本初等函数的导数公式求简单的函数的导数(三)学习探究:探究问题1:常数函数的导数是什么?探究问题2:运用导数的定义求下列几个幂函数的导数(1)y=x(2)y=x2(3)y=x3(4)1yx(5)y x12探究问题3:通过以上五个幂函数的求导过程,你有没有发现求幂函数的导数的规律?探究问题4:幂函数a y x 的导数是什么?(四)典例示范:例1 求 (1)y=x 12 (2)41y x=(3)y =4)y=1变式训练:求下列函数的导数:(1)y =x 8; (2)y =x 错误!。
例2质点运动方程是51t s =, 求质点在2=t 时的速度.(五)当堂检测:1.已知语句:p 函数()y f x =的导函数是常数函数;语句:q 函数()y f x =是一次函数,则语句p 是语句q 的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件2.若函数()f x 的导函数为()sin f x x '=-,则函数图象在点(4(4))f ,处的切线的倾斜角为( ) A.90° B.0°C.锐角 D.钝角3、求下列函数的导数321(1) y 2 1 (2)y (3)y x x =+==213632')1(x xy =⨯=-解:33122222)(2)'()'1(': )2(x x x x x y -=-=-===----解31.2。
1.2.1 常数函数与幂函数的导数1.2.2 导数公式表及数学软件的应用一、选择题1.下列各式中正确的个数是( )①(x 7)′=7x 6;②(x -1)′=x -2;③(1x)′=-12x -32; ④(5x 2)′=25x -35;⑤(cos x )′=-sin x ;⑥(cos 2)′=-sin 2. A .3 B .4 C .5 D .62.已知函数f (x )=x ,则f ′(3)等于( ) A.36 B .0 C.12xD.32 3.正弦曲线y =sin x 上切线的斜率等于12的点为( ) A .(π3,32) B .(-π3,-32)或(π3,32) C .(2k π+π3,32)(k ∈Z ) D .(2k π+π3,32)或(2k π-π3,-32)(k ∈Z ) 4.已知f (x )=x a ,若f ′(-1)=-4,则a 的值等于( )A .4B .-4C .5D .-55.下列曲线的所有切线中,存在无数对互相垂直的切线的曲线是( )A .f (x )=e xB .f (x )=x 3C .f (x )=ln xD .f (x )=sin x6.已知曲线y =x 3在点(2,8)处的切线方程为y =kx +b ,则k -b 等于( )A .4B .-4C .28D .-287.设正弦曲线y =sin x 上一点P ,以点P 为切点的切线为直线l ,则直线l 的倾斜角的取值范围是( ) A .[0,π4]∪[3π4,π) B .[0,π) C .[π4,3π4] D .[0,π4]∪[π2,3π4]二、填空题8.已知f (x )=1x ,g (x )=mx ,且g ′(2)=1f ′(2),则m =________. 9.设曲线y =e x 在点(0,1)处的切线与曲线y =1x(x >0)在点P 处的切线垂直,则点P 的坐标为________.10.曲线y =e x 在点(2,e 2)处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为________.11.设直线y =12x +b 是曲线y 1=ln x (x >0)的一条切线,则实数b 的值为________. 三、解答题12.求下列函数的导数.(1)y =x 8;(2)y =4x ;(3)y =log 3x ;(4)y =sin(x +π2);(5)y =e 2.13.过原点作曲线y =e x 的切线,求切点的坐标及切线的斜率.参考答案1.【答案】B 2.【答案】A 3.【答案】D 4.【答案】A5.【答案】D6.【答案】C7.【答案】A8.【答案】-49.【答案】(1,1)【解析】y =e x 的导数为y ′=e x ,曲线y =e x 在点(0,1)处的切线的斜率为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 处的切线的斜率为k 2=-1m 2 (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).10.【答案】12e 2 11.【答案】ln 2-112.解 (1)y ′=(x 8)′=8x 8-1=8x 7.(2)y ′=(4x )′=4x ln 4.(3)y ′=(log 3x )′=1x ln 3. (4)y ′=[sin(x +π2)]′=(cos x )′=-sin x . (5)y ′=(e 2)′=0.13.解 ∵y ′=(e x )′=e x ,可设切点坐标为(x 0,0e x),则过该切点的曲线y =e x 的切线的斜率为0e x ,∴所求切线方程为y -0e x =0e x (x -x 0). ∵切线过原点,∴-0e x =-x 0·0e x , ∴x 0=1.∴切点坐标为(1,e),斜率为e.。
1.2.1 常数函数与幂函数的导数一、选择题1.已知函数f (x )=5,则f ′(1)等于( )A .5B .1C .0D .不存在2.已知f (x )=x n 且f ′(-1)=-4,则n 等于( )A .4B .-4C .5D .-53.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( )A .[0,π4]∪[34π,π) B .[0,π) C .[π4,34π] D .[0,π4]∪[π2,34π] 4.已知直线y =kx 是曲线y =e x 的切线,则实数k 的值为( )A.1eB .-1eC .-eD .e 5.若曲线y =在点(a ,)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a 等于( )A .64B .32C .16D .8 二、填空题6.若y =10x ,则y ′|x =1=________.7.直线y =12x +b 是曲线y =ln x (x >0)的一条切线,则实数b =________. 8.抛物线y =x 2上的点到直线x -y -2=0的距离的最小值为________.三、解答题9.已知点P (-1,1),点Q (2,4)是曲线y =x 2上的两点,求与直线PQ 平行的曲线y =x 2的切线方程.10.求证:曲线xy =1上任何一点处的切线与坐标轴构成的三角形面积为常数.参考答案1.【解析】∵f (x )=5,∴f ′(x )=0,∴f ′(1)=0.【答案】C2.【解析】∵f ′(x )=nx n -1,∴f ′(-1)=n (-1)n -1=-4.若(-1)n -1=-1,则n =4,此时满足(-1)n -1=-1;若(-1)n -1=1,则n =-4,此时不满足(-1)n -1=1.∴n =4【答案】A3.【解析】∵(sin x )′=cos x ,∴直线l 的斜率k l =cos x ,∴-1≤k l ≤1,∴直线l 的倾斜角的范围是[0,π4]∪[34π,π). 【答案】A4.【答案】D5.【答案】A6.【解析】∵y ′=10x ln 10,∴y ′|x =1=10ln 10.【答案】10ln 107.【解析】设切点坐标为(x 0,y 0),则y 0=ln x 0.∵y ′=(ln x )′=1x, ∴=1x 0,由题意知1x 0=12, ∴x 0=2,y 0=ln 2.由ln 2=12×2+b ,得b =ln 2-1. 【答案】ln 2-18.【解析】与直线x -y -2=0平行的抛物线的切线的切点到直线x -y -2=0距离最小.易知切点为(12,14),∴d =728. 【答案】7289.解:∵y ′=(x 2)′=2x ,设切点为M (x 0,y 0),则=2x 0,又∵PQ 的斜率为k =4-12+1=1,而切线平行于PQ , ∴k =2x 0=1,即x 0=12, 所以切点为M (12,14). ∴所求的切线方程为y -14=x -12,即4x -4y -1=0. 10.证明:由xy =1,得y =1x, 所以y ′=-1x 2. 在曲线xy =1上任取一点P (x 0,1x 0),则过点P 的切线的斜率k =-1x 20, 切线方程为y -1x 0=-1x 20(x -x 0),即y =-1x 20x +2x 0. 设该切线与x 轴、y 轴分别相交于A 、B 两点,则A (2x 0,0)、B (0,2x 0), 故S △OAB =12|OA |·|OB |=12|2x 0|·|2x 0|=2, 所以曲线上任意一点处的切线与坐标轴构成的三角形面积为常数.。
1.2.1常数函数与幂函数的导数
预习案
一、自学教材,思考下列问题
1.导数的概念
2.导数的几何意义
二、一试身手
利用导数的定义求下列函数的导数:
(1)f(x)=2 (2)f(x)=x
(3)f(x)=x+1 (4)f(x)=x2
导学案
一、学习目标
(1)知识与技能
能由定义求导数的三个步骤推导常数函数与幂函数的导数
(2)过程与方法
在教学过程中,注意培养学生桂南、探求规律的能力
(3)情感态度价值观
提高学生的学习兴趣,激发学生的求知欲,培养探索精神
二、学习过程
(1)课内探究
问题1:常数函数的导数是什么?
问题2:运用导数的定义求下列几个幂函数的导数
(1)y=x (2)y=x 2(3)y=x 3(4)1y x
=(5)y
问题3:通过以上五个幂函数的求导过程,你有没有发现求幂函数的导数的规律?
问题4:幂函数a y x =的导数是什么?
(2) 典型例题
例1 求 (1)(x 3)′ (2)(
2
1x )′ (3)(x )′
例2质点运动方程是5
1t s =
, 求质点在2=t 时的速度.
(3) 当堂检测 1.已知语句:p 函数()y f x =的导函数是常数函数;语句:q 函数()y f x =是一次函数,则语句p 是语句q 的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
2.若函数()f x 的导函数为()sin f x x '=-,则函数图象在点(4(4))f ,处的切线的倾斜角
为()
A.90°B.0°C.锐角D.钝角3、求下列函数的导数
3
2
1
(1) y2 1 (2)y (3)y
x
x
=+==
2
1
36
3
2
'
)1(x
x
y=
⨯
=-
解:
3
3
1
2
2
2
2
2
)
(2
)'
(
)'
1
(
'
:
)2(
x
x
x
x
x
y-
=
-
=
-
=
=
=-
-
-
-
解
x
x
x
x
x
y
2
)
(
2
1
)'
(
)'
(
'
)3(2
1
2
1
=
=
=
=-
解:
52
5
2
5
3
53
5
3
)
(
5
3
)'
(
)'
(
'
)4(
x
x
x
x
y=
=
=
=-
解:
(4)课堂小结
本节课学习了常数函数与幂函数的导数.
拓展案
一、选择题
1.()
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
-为常数
C.()()0
f x
g x
==D.()()
f x
g x
+为常数
二、填空题
2.设32
()391
f x x x x
=--+,则不等式()0
f x
'<的解集是.
3.曲线
1
y
x
=和2
y x
=在它们交点处的两条切线与x轴所围成的三角形的面积是.三、解答题
4.求过曲线cos
y x
=上点
π1
32
P
⎛⎫
⎪
⎝⎭
,且与过这点的切线垂直的直线方程.
答案:
典型例题
例1解:(1) (x 3)′=3x 3-1=3x 2;
(2) (21x
)′=(x -2)′=-2x -2-1=-2x -3 (3) x
x x x x 212121)()(2112121
==='='-- 例2解:∵ 51t s =
, ∴ 6555)()1(---='='='t t t
s , ∴ 64
52562-=⨯-='-=t s . 答:质点在2=t 时的速度是64
5-. 当堂检测
1.答案:B
2.答案:C
3. 3321(1) y 2 1 (2)y (3)y x (4)y x x x
=+===2
13632')1(x x y =⨯=-解:3
3122222)(2)'()'1(': )2(x x x x x y -=-=-===----解x
x x x x y 2)(21)'()'(')3(2121====-解:5252535353)(53)'()'(')4(x x x x y ====-解:
拓展案
1.答案:B
2.答案:(13)-,
3.答案:34
4.解: sin y x '=- ,曲线在点π132P ⎛⎫
⎪⎝⎭,处的切线的斜率是πsin 32
-=-. ∴过点P
. ∴所求的直线方程为1π
23y x ⎫-=-⎪⎭,
即2π2032x -
+=.。