【学案导学 备课精选】高中数学 3.3计算导数同步练习(含解析)北师大版选修11
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高手支招6体验成功基础巩固1.y=cotx 的导数是( ) A.y′=x2sin 1 B.y′=x 2cos 1- C.y′=x 2sin 1- D.y′=x 2cos 1 答案:C思路分析:教材中已经给出了导数公式表,查表易求.2.求下列函数的导数:(1)y=x 5,(2)y=21x. 解:(1)y′=(x 5)′=5x 5-1=5x 4.(2)y′=(21x )′=(x -2)′=-2x -2-1=32x -. 3.求下列函数的导数: (1)y=31x ;(2)y=3x . 解:(1)y′=(31x )′=(x -3)′=-3x -3-1=-3x -4. (2)y′=(3x )′=(x 31)′=31x 131-=31x 32-. 思路分析:按照题目的形式特点利用相应的公式即可.4.质点的运动方程是s=t 3(s:单位m ,t:单位s),求质点在t=3时的速度. 解:v=s′=(t 3)′=3t 3-1=3t 2,当t=3时,v=3×32=27(m/s),∴质点在t=3时的速度为27 m/s.综合应用5.求正弦曲线y=sinx 上切线斜率等于21的点. 解:y′=cosx,y′o x x =|=21,设切点为(x 0,y 0),即cosx 0=21,∴x 0=2kπ±3π(k ∈Z ) ∴y 0=sinx 0=sin(2kπ±3π)=±23. 答:所求的点为(2kπ+3π,23)和(2kπ-3π,23-)(k ∈Z ). 6.设直线l 1与曲线y=x 相切于P ,直线l 2过P 且垂直于l 1,若l 2交x 轴于Q 点,又作PK 垂直于x 轴,垂足为K ,求KQ 的长.解:先确定直线l 2的斜率,再写出l 2的方程.设P(x 0,y 0),则1l k =0|'x x y ==021x ,由l 2与l 1垂直,故2l k =-20x ,于是l 2:y-y 0=-20x (x-x 0),令y=0,则-y 0=-20x (x Q -x 0),即-0x =-20x (x Q -x 0),解得x Q =21+x 0,易见x K =x 0,于是|KQ|=|x Q -x K |=21.。
§2 导数的概念及其几何意义2.1 导数的概念课时目标 1.了解导数的概念及实际背景.2.会求函数在某一点的导数,并理解其实际意义.设函数y =f(x),当自变量x 从x 0变到x 1时,函数值从f(x 0)变到f(x 1),函数值y 关于x的平均变化率为Δy Δx =f (x 1)-f (x 0)x 1-x 0=f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx . 当x 1趋于x 0,即Δx 趋于0时,如果平均变化率趋于一个固定的值,那么这个值就是函数y=f (x )在x 0点的瞬时变化率,.在数学中,称瞬时变化率为函数y=f(x)在x 0点的导数,通常用符号f ′(x 0)表示,记作f ′(x 0)=10lim x x →f (x 1)-f (x 0)x 1-x 0=0lim x ∆→f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx . 一、选择题1.已知f(x)=-x 2+10,则f(x)在x =32处的瞬时变化率是( ) A .3 B .-3 C .2 D .-22.下列各式正确的是( )A.f ′(x 0)=0lim x ∆→f (x 0-Δx )-f (x 0)x B.f ′(x 0)=0lim x ∆→f (x 0-Δx )+f (x 0)Δx C.f ′(x 0)=0lim x ∆→f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx D.f ′(x 0)=0lim x ∆→f (x 0+Δx )+f (x 0)Δx 3.设f(x)在x= x 0处可导,则0lim x ∆→f (x 0-Δx )-f (x 0)Δx 等于( ) A .-f ′(x 0) B .f ′(-x 0)C .f ′(x 0)D .2f ′(x 0)4.函数y =x 2-1在x =1处的导数是( )A .0B .1C .2D .以上都不对5.曲线y =-1x在点(1,-1)处的导数值为( ) A .1 B .2 C .-2 D .-16.设函数f(x)=ax 3+2,若f ′(-1)=3,则a 等于( )A .-1B .12C .13D .1 题 号 1 2 3 4 5 6答 案二、填空题7.某汽车启动阶段的路程函数为s(t)=2t 3-5t 2,则t =2秒时,汽车的瞬时速度是__________.8.已知函数y =f(x)在x =x 0处的导数为11,则0limx ∆→f (x 0-Δx )-f (x 0)Δx =________ 9.设函数f(x)=ax +4,若f ′(1)=2,则a =______.三、解答题10.用导数的定义,求函数y =f(x)=1x在x =1处的导数.11.心理学家研究发现,学生的接受能力G 和教师提出概念所用的时间x(时间单位:分钟)有如下关系:G(x)=0.1x 2+2.6x +43,计算G ′(10).能力提升12.已知二次函数f(x)=ax 2+bx +c 的导数为f ′(x),f ′(0)>0,对于任意实数x ,有f(x)≥0,则f (1)f ′(0)的最小值为________. 13.设一物体在t 秒内所经过的路程为s 米,并且s =4t 2+2t -3,试求物体在运动开始及第5秒末时的速度.1.由导数的定义可得求导数的一般步骤(三步法):(1)求函数的增量Δy =f(x 0+Δx)-f(x 0);(2)求平均变化率Δy Δx; (3)取极限,得导数f ′(x 0)=0lim x ∆→Δy Δx2.导数就是瞬时变化率,可以反映函数在某一点处变化的快慢.§2 导数的概念及其几何意义2.1 导数的概念作业设计1.B2.C3.A [0limx ∆→f (x 0-Δx )-f (x 0)Δx =0lim x ∆→-f (x 0)-f (x 0-Δx )Δx =-0lim x ∆→f (x 0)-f (x 0-Δx )Δx =-f ′(x 0).] 4.C5.A6.D7.4 m /s解析 s ′(2) =0lim x ∆→2(2+Δt )3-5(2+Δt )2-(2×23-5×22)Δt =4.解析 0limx ∆→f (x 0-Δx )-f (x 0)Δx =-0lim x ∆→f (x 0-Δx )-f (x 0)-Δx →0 f (x 0-Δx )-f (x 0)-Δx=-f ′(x 0)=-11.9.2 解析 ∵f ′(1)=0limx ∆→a (1+Δx )-a Δx =a =2. ∴a =2.10.解 ∵Δy =f(1+Δx)-f(1)=11+Δx -11 =1-1+Δx 1+Δx =-Δx 1+Δx·(1+1+Δx ), ∴Δy Δx =-11+Δx·(1+1+Δx ), ∴0lim x ∆→Δy Δx =0lim x ∆→-11+Δx·(1+1+Δx )=-11+0·(1+1+0)=-12, ∴y ′|x=1=f ′(1)=-12. 11.解 G ′(10)=0lim x ∆→G (10+Δx )-G (10)Δx =0lim x ∆→0.1(10+Δx )2+2.6(10+Δx )-0.1×102-2.6×10Δx =4.6.12.2解析 由导数的定义,得f ′(0)=0lim x ∆→f (Δx )-f (0)Δx =0lim x ∆→a (Δx )2+b (Δx )+c -c Δx =0lim x ∆→=b. 又⎩⎨⎧Δ=b 2-4ac ≤0a>0,∴ac ≥b 24,∴c>0. ∴f (1)f ′(0)=a +b +c b ≥b +2ac b ≥2b b =2. 13.解 s ′(0) =0lim x ∆→4(0+Δt )2+2Δt -3-(4×02+2×0-3)Δt =2;=0lim x ∆→4(5+Δt )2+2(5+Δt )-3-(4×52+2×5-3)Δt =42, 故物体在运动开始的速度为2 m /s ,第5秒末时的速度为42 m /s .。
1.若f (x )=log 3x ,则f ′(3)等于( )A.13B .ln 3 C.13ln 3 D. 1ln 3解析:f ′(x )=1x ln 3,∴f ′(3)=13ln 3. 答案:C2.曲线y =1x 在点⎝⎛⎭⎫3,13处的切线的斜率为( ) A .3B.13C.19 D .-19解析:y ′=-1x 2,∴点(3,13)处切线斜率k =-19. 答案:D3.给出下列结论:①若y =1x 3,则y ′=-3x 4;②若y =3x ,则y ′=133x ;③若f (x )=sin α,则f ′(x )=cos α;④若f (x )=3x ,则f ′(1)=3,其中正确的个数是( )A .1B .2C .3D .4 解析:对于②y =3x ,y ′=13x 113-=13x 23-=133x2,故②错;对于③f (x )=sin α,为常数函数,∴f ′(x )=0,故③错;①④都正确.答案:B4.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 ),n ∈N ,则f 2 012(x )等于( )[]A .sin xB .-sin xC .cos xD .-cos x 解析:f 1(x )=cos x ,f 2(x )=-sin x ,f 3(x )=-cos x ,f 4(x )=sin x ,f 5(x )=cos x ,f 6(x )=-sin x ,f 7(x )=-cos x ,f 8(x )=sin x ,…,故f n (x )以4为周期,∴f 2 012(x )=f 503×4(x )=f 4(x )=sin x .答案:A5.y =sin x 在(π4,22)处的切线方程为________. 解析:y ′=cos x ,故在点⎝⎛⎭⎫π4,22处的切线斜率k =cos π4=22. 故切线方程为y -22=22⎝⎛⎭⎫x -π4, 即42x -8y +2(4-π)=0.答案:42x -8y +2(4-π)=06.f (x )=cot x ,则f ′⎝⎛⎭⎫π4=________.解析:f ′(x )=-1sin 2x ,∴f ′⎝⎛⎭⎫π4=-1sin 2π4=-2. 答案:-27.求下列函数的导数.(1)y =2;(2)y =4x 3;(3)y =10x ;(4)y =12log x ;(5)y =2cos 2x 2-1. 解:(1)∵c ′=0,∴y ′=2′=0.(2)∵(x n )′=n ·x n -1,∴y ′=(4x 3)′=(34x )′=34x 34-1 =34x -14=344x. (3)∵(a x )′=a x ·ln a ,∴y ′=(10x )′=10x ·ln 10.(4)∵(log a x )′=1x ·ln a, ∴y ′=(12log x )′=1x ·ln 12=-1x ·ln 2. (5)∵y =2cos 2x 2-1=cos x ,∴y ′=(cos x )′=-sin x .8.若直线y =-x +b 为曲线y =1x的切线,求切点坐标及b 的值. 解:设切点为(x 0,y 0),∵y =1x ,∴y ′=-1x 2.[] ∴切线的斜率为-1x 20. 又∵切线斜率为-1,∴-1x 20=-1.∴x 0=±1. ∴当x 0=1时,y 0=1,代入直线得b =2;当x 0=-1时,y 0=-1,代入直线得b =-2.∴切点为(1,1)时,b =2;切点为(-1,-1)时,b =-2.。
3.3《计算导数》学案1.能根据定义,求函数y=c,y=x,y=x2,y=等的导数.2.熟记函数y=c,y=x,y=x2,y=等的导数.3.运用y=c,y=x,y=x2,y=等的导数公式解决问题.4.熟记基本初等函数的导数公式.根据导数的概念,我们知道可以用定义法求函数f(x)=x3的导数,那么是否有公式法来求它的导数呢?问题1:由导数的定义求f(x)=x,f(x)=x2,f(x)=的导数.对于f(x)=x,f'(x)===1,即f'(x)=x'=1.对于f(x)=x2,f'(x)====,即f'(x)=(x2)'=.对于f(x)=,f'(x)=====.即f'(x)=()'=-.问题2:(1)导函数的概念:如果一个函数f(x)在区间(0,b)上的每一个点x处都有导数,导数值记为f'(x),f'(x)=,则f'(x)是关于x的函数,称f'(x)为f(x)的导函数,简称导数.(2)几个常用函数的导数.原函数导函数f(x)=c f'(x)=f(x)=x f'(x)=f(x)=x2f'(x)=f(x)=f'(x)=f(x)=f'(x)=问题3:基本初等函数的导数公式.(1)c'=(c∈R);(2)(x n)'=(n∈Q);(3)(sin x)'=,(cos x)'=;(4)(e x)'=,(a x)'=;(5)(ln x)'=,(log a x)'==.问题4:利用导数的定义求导与导数公式求导的区别.导函数定义本身就是函数求导的最基本方法,但导函数是由定义的,所以函数求导总是要归结为求,这在运算上很麻烦,有时甚至很困难,但是用导函数定义推导出常见函数与基本初等函数公式后,求函数的导函数就可以用公式直接求导了,简洁迅速.1.下列结论不正确的是().A.若y=0,则y'=0B.若y=5x,则y'=5C.若y=x-1,则y'=-x-2D.若y=,则y'=2.若函数f(x)=,则f'(1)等于().A.0B.-C.1 D.3.若y=x表示路程关于时间的函数,则y'=1可以解释为.4.求曲线y=x4在点P(2,16)处的切线方程.直接用导数公式求函数的导数(1)求下列函数的导数:①y=x12;②y=;③y=.(2)设f(x)=10x,则f'(1)=.导数的综合应用若曲线y=在点(a,)处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为18,则a等于().A.64B.32C.16D.8f'(a)和'含义要搞清已知f(x)=sin x,求f'(a)和'.求下列函数的导数:(1)y=x13;(2)y=;(3)y=;(4)y=log3x;(5)y=sin x;(6)y=.求证:在双曲线xy=a2(a≠0)上任何一点处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为常数(如图).(1)若函数f(x)=x3,则'等于().A.8B.12C.1D.0(2)已知f(x)=x2+3xf'(2),则f'(2)=.1.已知f(x)=xα,若f'(-1)=-2,则α的值等于().A.2B.-2C.3D.-32.曲线y=x2在点P处的切线斜率为k,当k=2时P点坐标为().A.(-2,-8)B.(-1,-1)C.(1,1)D.(-,-)3.曲线y=在点Q(16,8)处的切线的斜率是.4.求下列函数的导数:(1)y=log4x3-log4x2;(2)y=-2x;(3)y=-2sin(2sin2-1).已知P,Q为抛物线x2=2y上两点,点P,Q的横坐标分别为4,-2,过P,Q分别作抛物线的切线,两切线交于点A,则点A的纵坐标为().A.1B.3C.-4D.-8考题变式(我来改编):第3课时计算导数知识体系梳理问题1:2x2x-问题2:(2)012x-问题3:(1)0(2)nx n-1(3)cos x-sin x(4)e x a x·ln a(5)·log a e问题4:极限极限基础学习交流1.D当y=时, y'=()'=,D不正确,故应选D.2.D f'(x)=()'=,所以f'(1)==,故应选D.3.某物体作瞬时速度为1的匀速运动由导数的物理意义可知:y'=1可以表示某物体作瞬时速度为1的匀速运动.4.解:点P(2,16)在曲线上,k=f'(2)=32,切线方程为y-16=32(x-2),即32x-y-48=0.重点难点探究探究一:【解析】(1)①y'=(x12)'=12x11;②y'=()'=(x-4)'=-4x-5=-;③y'=()'=()'==.(2)∵f(x)=10x,∴f'(x)=10x ln 10,∴f'(1)=10ln 10.【答案】(2)10ln 10【小结】根据导数的定义可以得出一些常见函数的导数公式,熟记基本初等函数的求导公式可以快速解题.探究二:【解析】y'=-,∴k=-,切线方程是y-=-(x-a).令x=0得y=,令y=0得x=3a,∴三角形的面积是S=×3a×=18,解得a=64.故选A.【答案】A【小结】利用导数求切线方程时,明确函数在x=x0的导数就是切线的斜率.探究三:【解析】f'(a)=f'(a)与f'(a)与'的含义不同.上面的解法是将f'(a)与'混为一谈.于是,正确解答为:由于f'(x)=(sin x)'=cos x,而f'(a)表示导数f'(x)在x=a处的值,故f'(a)=cos a;'表示函数f(x)在x=a时的函数值f(a)=sin a(常数)的导数,因此'=0.【小结】学好数学只需要六个字:“理解、记忆、运算”,熟记基本初等函数的求导公式是正确解题的前提.思维拓展应用应用一:(1)y'=(x13)'=13x13-1=13x12.(2)y'=()'=(x-3)'=-3x-3-1=-3x-4.(3)y'=()'=()'==.(4)y'=(log3x)'=·log3e=.(5)y'=(sin x)'=cos x.(6)y'=()=()'=-=-.应用二:因为xy=a2,所以y=,所以y'=()'=-,函数y=在图像上的任一点(x0,y0)处的切线斜率k=-,y0=,所以切线方程是y-y0=k(x-x0),即y-=-(x-x0),令x=0,得y=,令y=0,得x=2x0,所以S=|x|·|y|=||·|2x0|=2a2,为常数.即在双曲线xy=a2(a≠0)上任何一点处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为常数2a2.应用三:(1)D(2)-2(1)因为f(2)是常数,所以'与f'(2).(2)由题意,得f'(x)=2x+3f'(2),∴f'(2)=2×2+3f'(2),∴f'(2)=-2.基础智能检测1.A f'(x)=α·xα-1,∴f'(-1)=α·(-1)α-1=-2,代入验证得α=2.2.C设点P的坐标为(x0,y0),∵y=x2,∴y'=2x.∴k=y'=2x 0=2,∴x0=1,∴y0==1,即P(1,1),故应选C.3.∵y=,∴y'=,∴y'|x=16=.4.解:(1)∵y=log4x3-log4x2=log4x,∴y'=(log4x)'=.(2)∵y=-2x==,∴y'=()'=-.(3)∵y=-2sin(2sin2-1)=2sin(1-2sin2)=2sin cos=sin x,∴y'=(sin x)'=cos x.全新视角拓展C可确定点P,Q的坐标为P(4,8),Q(-2,2),又因为y'=x,所以过点P,Q的切线的斜率分别为k P=4,k Q=-2,所以两条切线方程分别为y=4x-8,y=-2x-2,联立方程可得A(1,-4),故点A的纵坐标为-4.。
高中数学 33课后练习同步导学 北师大版选修11(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)一、选择题(每小题5分,共20分) 1.下列各式中正确的是( ) A .(log a x )′=1xB .(log a x )′=ln10xC .(3x)′=3x D .(3x )′=3xln3答案: D2.过曲线y =1x上一点P 的切线的斜率为-4,则点P 的坐标是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-2或⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-2 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-2 解析: y ′=-1x 2=-4,x =±12,P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2或⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-2.答案: B3.设曲线y =ax 2在点(1,a )处的切线与直线2x -y -6=0平行,则a =( ) A .1 B.12 C .-12D .-1解析: 因为y ′=2ax , 所以切线的斜率k =y ′|x =1=2a . 又由题设条件知切线的斜率为2, 即2a =2,即a =1,故选A. 答案: A4.曲线y =x 3-2x +4在点(1,3)处的切线的倾斜角为( ) A .30° B .45° C .60°D .120°解析: y ′=3x 2-2,则当x =1时,切线的斜率k =1.设切线的倾斜角为θ,由tan θ=1,且0≤θ<180°,得θ=45°,故选B.答案: B二、填空题(每小题5分,共10分)5.正弦曲线y =sin x (x ∈(0,2π))上切线斜率等于12的点为________.解析: ∵y ′=(sin x )′=cos x =12,∵x ∈(0,2π), ∴x =π3或53π.答案: ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,32或⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3,-326.曲线y =1x与y =x 2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________.解析: 由⎩⎪⎨⎪⎧y =1xy =x 2联立交点为(1,1),而⎝ ⎛⎭⎪⎫1x′=-1x2;(x 2)′=2x ,∴斜率分别为:-1和2, ∴切线方程为:y -1=-(x -1). 及y -1=2(x -1);令y =0得与x 轴交点为(2,0)及⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0, ∴S △=12·⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12×1=34.答案: 34三、解答题(每小题10分,共20分) 7.求下列函数的导数: (1)y =log 2x 2-log 2x ; (2)y =-2sin x2(1-2cos 2x4).解析: (1)∵y =log 2x 2-log 2x =log 2x , ∴y ′=(log 2x )′=1x ·ln2(2)y =-2sin x 2(1-2cos 2x4)=2sin x2(2cos 2x4-1)=2sin x 2cos x2=sin x ,∴y ′=cos x .8.点P 是曲线y =e x上任意一点,求点P 到直线y =x 的最小距离.解析: 根据题意设平行于直线y =x 的直线与曲线y =e x相切于点(x 0,y 0),该切点即为与y =x 距离最近的点,如图,则在点(x 0,y 0)处的切线斜率为1,即y ′|x =x 0=1. ∵y ′=(e x )′=e x,∴e x 0=1,得x 0=0,代入y =e x,y 0=1,即P (0,1). 利用点到直线的距离公式得距离为22. 尖子生题库☆☆☆9.(10分)已知曲线方程为y =x 2,求过点B (3,5)且与曲线相切的直线方程. 解析: 设切点P 的坐标为(x 0,x 02). ∵y =x 2,∴y ′=2x ,∴k =f ′(x 0)=2x 0. ∴切线方程为y -x 02=2x 0(x -x 0).将点B (3,5)代入上式得5-x 02=2x 0(3-x 0), 即5-x 02=6x 0-2x 02.∴x 02-6x 0+5=0,∴(x 0-1)(x 0-5)=0. ∴x 0=1或x 0=5.∴切点坐标为(1,1)或(5,25).∴所求切线方程为y -1=2×(x -1)或y -25=10(x -5), 即2x -y -1=0或10x -y -25=0.。
课题 2. 3 计算导数学习目标1.会求函数在一点处的导数.2.理解导函数的概念并能求一些简单函数的导函数.学习重点:用定义推导常见函数的导数公式.学习难点:用定义推导常见函数的导数公式.学习方法:以讲学稿为依托的探究式教学方法.学习过程一、课前预习指导:1.导函数:一般地,如果一个函数f(x)在区间(a,b)上的每一点x处都有导数,导数值记为f′(x):f′(x)=___________________,则f′(x)是_________________,称f′(x)为f(x)的导函数,通常也简称为导数.二、新课学习:自主学习:课本64--67页问题探究一 函数在一点处的导数计算1 函数f (x )在一点处的导数有什么实际意义?2 计算函数y =f (x )在一点x 0处的导数有哪些步骤?例1. 一个运动的物体走过的路程S (单位:m )是时间t (单位:S )的函数S= y=f(t)=2t 2。
求服)5('f ,并解释它的实际意义。
例2. 求函数y =f (x )=x x+2在下列各点的导数: (1)x=1, (2)x=-2 (3)x= x 0问题探究二 导函数1 函数的导函数是怎样定义的?2 函数的导函数和函数在一点处的导数有何区别和联系?例 3. 求函数y=f(x)= 3x2-x 的导函数)(x f ',并利用导函数)(x f '求)0(),2(),1(f f f '-''。
三、当堂检测:1.函数f (x )=x ,则f ′(3)等于 ( ) A.36 B .0 C.12x D.322.曲线y =12x 2-2在点x =1处切线的倾斜角α是 ( ) A .0° B .45° C .135° D .-45°四、课堂小结:五、课后作业:六.板书设计七.教(学)后反思。
3.3 计算导数教学过程:一、复习1、导数的定义;2、导数的几何意义;3、导函数的定义;4、求函数的导数的流程图。
(1)求函数的改变量)()(x f x x f y -∆+=∆(2)求平均变化率xx f x x f x y ∆-∆+=∆∆)()( (3)取极限,得导数/y =()f x '=x y x ∆∆→∆0lim 本节课我们将学习常见函数的导数。
首先我们来求下面几个函数的导数。
(1)、y=x (2)、y=x 2 (3)、y=x 3问题1:1-=x y ,2-=x y ,3-=x y 呢?问题2:从对上面几个幂函数求导,我们能发现有什么规律吗?二、新授1、基本初等函数的求导公式:⑴ ()kx b k '+= (k,b 为常数) ⑵ 0)(='C (C 为常数)⑶ ()1x '= ⑷ 2()2x x '=⑸ 32()3x x '= ⑹ 211()x x '=-⑺'=由⑶~⑹你能发现什么规律? ⑻ 1()x xααα-'= (α为常数) ⑼ ()ln (01)x x a a a a a '=>≠,⑽ a a 11(log x)log e (01)x xlnaa a '==>≠,且 ⑾ x x e )(e =' ⑿ x 1)(lnx =' ⒀ cosx )(sinx =' ⒁ sinx )(cosx -=' 从上面这一组公式来看,我们只要掌握幂函数、指对数函数、正余弦函数的求导就可以了。
例1、求下列函数导数。
(1)5-=x y (2)x y 4= (3)x x x y =(4)x y 3log = (5)y=sin(2π+x) (6) y=sin 3π (7)y=cos(2π-x) (8)y=(1)f '例2:已知点P 在函数y=cosx 上,(0≤x ≤2π),在P 处的切线斜率大于0,求点P 的横坐标的取值范围。
§3.3计算导数【学习目标】1、熟练求解几种常用函数的导数。
2、能利用求导公式求基本初等函数的导数.一、知识记忆与理解【自主预习】阅读教材P66-P69,完成下列问题1、导函数如果一个函数f(x)在区间(a,b)上的每一点x处都有导数,导数值记为______;f′(x)=____________________,则f′(x)是关于x的函数,称f′(x)为f(x)的________,通常也简称为______.2、导数公式表导数公式表(三角函数的自变量单位是弧度) 函数导函数y=C(C是常数)y′=______y=xα(α为实数)y′=______y=a x(a>0,a≠1)y′=______ 特别地(e x)′=______y=log a x(a>0,a≠1)y′=______ 特别地(ln x)′=_____y=sin x y′=______ y=cos x y′=______ y=tan x y′=______y=cot x y′=-1sin2x【预习检测】1、已知函数f(x)=x2+x,则f′(x)=()A.1B.2C.2x D.2x+12、判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若f(x)=1x,则f′(x)=ln x.()(2)xx cos)(sin=', xx sin)(cos-='()(3)(log3π)′=1πln 3. ()二、思维探究与创新【问题探究】探究一:利用导数的定义求导数用定义法求下列函数的导数:(1)y=f(x)=x2;(2)y=f(x)=1x;(3)y=f(x)=x.变式训练1:1、若xxf10)(=,则=')1(f________.2、若32cos)(π=xf,求f′(x)3、求函数f(x)=-x2+3x的导函数f′(x),并利用f′(x)求f′(3),f′(-1).整理反思2、利用导数公式求导数 探究二:求下列函数的导数(1)y =x ·x ; (2)y =log 2x 2-log 2x ;(3)y =2-x ; (4))4cos 21(2sin 22xx y --=变式训练2:求下列函数的导数:(1)y =sin π3; (2)y =5x ; (3)y =1x 3; (4)y =4x 3;3、导数公式应用探究三:已知曲线y =sin x ,求在点A )(1,2π处的切线方程.变式训练3: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.【总结归纳】1、求函数y =f (x )导函数的步骤: (1)求函数的增量Δy =f (x +Δx )-f (x );(2)求平均变化率Δy Δx =f (x +Δx )-f (x )Δx ;(3)当Δx 趋于0时,得导函数f ′(x )=lim Δx →0f (x +Δx )-f (x )Δx.2、求f ′(x 0)的方法: (1)利用定义直接求f ′(x 0),f ′(x 0)=lim Δx →0f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx;(2)先求导函数,再求f ′(x 0).三、技能应用与拓展【当堂检测】1、求下列函数的导数.(1)y =1x 4. (2)y =2x .(3)y =5x 3. (4)y =2sin x 2cos x2.(5)y =lg x . (6)1+=πy2、求曲线y =x 过点(3,2)的切线方程.【拓展延伸】(1)若直线l 过点A (0,-1)且与曲线3x y =切于点B ,求B 点坐标.(2)若直线l 与曲线y =x 3在第一象限相切于某点,切线的斜率为3,求直线l 与坐标轴围成的三角形面积.整理反思。
§3 计算导数 课时目标 1.会计算函数在一个点处的导数.2.理解导函数的概念.3.了解导数公式表.
1.计算函数y =f(x)在点x =x 0处的导数的步骤:
(1)计算函数的增量:Δy =f(Δx +x 0)-f(x 0)
(2)确定平均变化率:Δy Δx =0+Δ-
0Δx
(3)当Δx 趋于0时,得到导数:
f′(x 0)=0
lim x ∆→0-Δ-
0Δx 2.导函数
一般地,如果一个函数f(x)在区间(a ,b)上的每一点x 处都有导数,导数值记为f′(x),则f′(x)=______________________,则f′(x)为f(x)的__________,简称导数.
3.导数公式表
函数 导函数 函数 导函数
y =c (c 是常数)
y′=0 y =sin x y′=cos x y =x α (α为实数)
y′=αx α-1 y =cos x y′=-sin x y =a x
(a>0,a≠1) y′=a x ln a 特别地(e x )=e x
y =tan x y′=1cos 2x y =log a x (a>0,a≠1) y′=1x ln a
特别地(ln x)′=1x y =cot x y′=-1sin 2x
一、选择题
1.已知函数f(x)=13,则f′(x)等于( ) A .-
33 B .0 C .33
D . 3 2.曲线y =-1x 在点⎝
⎛⎭⎪⎫2,-12处的切线方程为( ) A .x -4y -4=0 B .x -y -4=0
C .x -4y =0
D .2x -4y -4=0
3.函数y =3x 2+2x +1在点x =1处的导数为( )
A .3
B .7
C .8
D .1
4.曲线y =x 2上切线倾斜角为π4
的点是( ) A .(0,0) B .(2,4)
C .⎝ ⎛⎭⎪⎫14,116
D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14
5.函数y =(x -1)2的导数是( )
A .(x -1)2
B .2(x -1)
C .2(1-x)
D .-2
6.y =cos x 在点x =π6处的导数为( )
A .3
2 B .- 32 C .-1
2 D .1
2
题 号 1 2 3 4 5 6
答 案
二、填空题
7.函数y =5x +4的导数为________.
8.函数f(x)=x 2+3x 导数为5的点是________.
9.曲线y =ln x 在x =1处的切线斜率为________.
三、解答题
10.已知函数y =x 2+4x ,求x =1,2处的导数值.
11.已知f(x)=log 2x ,利用导数公式求f′(2).
能力提升
12.给出下列结论:
①(cos x)′=sin x ;②⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π
3′=cos π
3;
③若y =1x 2,则y′=-1x ;④⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x ′=1
2x x .
其中正确的个数是( )
A .0
B .1
C .2
D .3
13.已知f′(x)是一次函数,x 2
f′(x)-(2x -1)f(x)=1,求f(x)的解析式.
1.“函数f(x)在点x 0处的导数”是一个数值,不是变数,“导函数”是一个函数,二者有本质的区别,但又有密切关系,f′(x 0)是其导数y =f′(x)在x =x 0处的一个函数值,求函数在一点处的导数,一般先求出函数的导数,再计算这一点处的导数值.
2.可以利用导数公式计算函数在某点处的导数.
§3 计算导数
知识梳理
2.f′(x)=
lim x ∆→+Δ-Δx 导函数 作业设计
1.B
2.A
3.C
4.D
5.B
6.C
7.5
8.(1,4)
9.1
解析 y′=1x
,∴f′(1)=1. 10.解 f′(1)=
0lim x ∆→+Δ-Δx
=0
lim
x ∆→+Δ2++Δ-1-4Δx =0
lim x ∆→Δ2+ΔΔx =6. f′(2)=
0lim
x ∆→+Δ-Δx =0lim x ∆→+Δ
2++Δ-22-4×2Δx
=8.
11.解 ∵f′(x)=(log 2x)′=1x ln 2=2x ln 2
, ∴f′(2)=1ln 2
. 12.B
13.解 由f′(x)为一次函数可知f(x)为二次函数.
设f(x)=ax 2+bx +c (a≠0),则f′(x)=2ax +b.
把f(x),f′(x)代入方程x 2f′(x)-(2x -1)f(x)=1中得:x 2(2ax +b)-(2x -1)(ax 2+
bx +c)=1,
即(a -b)x 2+(b -2c)x +c -1=0
要使方程对任意x 恒成立,
则需有a =b ,b =2c ,c -1=0,
解得a =2,b =2,c =1,
所以f(x)=2x 2+2x +1.。