导数基础知识点汇总及经典习题解答
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导数知识点总结及经典习题解答导数知识点总结及经典习题解答导数知识点及习题讲解1.导数(导函数的简称)的定义:设x0是函数yf(x)定义域的一点,如果自变量x在x0处有增量x,则函数值y也引起相应的增量yf(x0x)f(x0);比值 yf(x0x)f(x0)称为函数yf(x)在点x0到x0x之间的平均变化率;如果极xx 限limf(x0x)f(x0)y存在,则称函数yf(x)在点x0处可导,并把这个limx0xx0x 极限叫做yf(x)在x0处的导数,记作f”(x0)或y”|xx0,即f”(x0)=limf(x0x)f(x0)y.limx0xx0x②已知函数yf(x)定义域为A,yf”(x)的定义域为B,则A与B关系为AB.2.函数yf(x)在点x0处连续与点x0处可导的关系:⑴函数yf(x)在点x0处连续是yf(x)在点x0处可导的必要不充分条件.可以证明,如果yf(x)在点x0处可导,那么yf(x)点x0处连续.事实上,令xx0x,则xx0相当于x0.于是limf(x)limf(x0x)lim[f(xx0)f(x0)f(x0)]xx0x0x0lim[x0f(x0x)f(x0)f(x0x)f(x0)xf(x0)]limlimlimf(x0)f”(x0)0f(x0) f(x0).x0x0x0xx⑵如果yf(x)点x0处连续,那么yf(x)在点x0处可导,是不一定成立的.例:f(x)|x|在点x00处连续,但在点x00处不可导注:①可导的奇函数函数其导函数为偶函数.②可导的偶函数函数其导函数为奇函数.3.导数的几何意义:函数yf(x)在点x0处的导数的几何意义就是曲线yf(x)在点(x0,f(x))处的切线的斜率,也就是说,曲线yf(x)在点P(x0,f(x))处的切线的斜率是f”(x0),切线方程为yy0f”(x)(xx0).4.求导数的四则运算法则:(uv)”u”v”yf1(x)f2(x)...fn(x)y”f1”(x)f2”(x)...fn”(x)(uv)”vu”v”u(cv)”c”vcv”cv”(c为常数)vu”v”uu(v0)2vv”②若两个函数可导,则它们和、差、积、商必可导;若两个函数均不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导.)”coxs(arcsx)i”nI.C”0(C为常数)(sixnx)o”s(xn)”nxn1(nR)(cosx)”sinx(arcc11x211x21”11”(arctx)anII.(lnx)(loagx)loagexxx21”(ex)”ex(ax)”axlna(arccoxt)”5.复合函数的求导法则:fx”((x))f”(u)”(x)或y”xy”uu”x6.函数单调性:1x21⑴函数单调性的判定方法:设函数yf(x)在某个区间内可导,如果f”(x)>0,则yf(x)为增函数;如果f”(x)<0,则yf(x)为减函数注:①f(x)0是f(x)递增的充分条件,但不是必要条件,如y2x3在(,)上并不是都有f(x)0,有一个点例外即x=0时f(x)=0,同样f(x)0是f(x)递减的充分非必要条件.7.极值的判别方法:(极值是在x0附近所有的点,都有f(x)<f(x0),则f(x0)是函数f(x)的极大值,极小值同理)当函数f(x)在点x0处连续时,①如果在x0附近的左侧f”(x)>0,右侧f”(x)<0,那么f(x0)是极大值;②如果在x0附近的左侧f”(x)<0,右侧f”(x)>0,那么f(x0)是极小值yf(x)x2例1.x11处可导,则abaxbx1在x例2.已知f(x)在x=a处可导,且f′(a)=b,求下列极限:(1)limf(a3h)f(ah)f(ah2)2h;(2)limf(a)0hh0h1.(全国卷10)函数y=xcosx-sinx在下面哪个区间内是增函数()A(32,2)B(π,2π)C(32,52)D(2π,3)2.已知函数f(x)=ax2+c,且f(1)=2,则a的值为()A.1B.2C.-1D.03f(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()Af(x)2g(x)Bf(x)g(x)为常数函数Cf(x)g(x)0Df(x)g(x)为常数函数4.函数y=x3+x的递增区间是()A(,1)B(1,1)C(,)D(1,)7.曲线f(x)=x3+x-2在p0处的切线平行于直线y=4x-1,则p0点的坐标为(A(1,0)B(2,8)C(1,0)和(1,4)D(2,8)和(1,4)8.函数y13xx3有()A.极小值-1,极大值1B.极小值-2,极大值3C.极小值-1,极大值3D.极小值-2,极大值29对于R上可导的任意函数f(x),若满足(x1)f”(x)0,则必有()Af(0)f(2)2f(1)Bf(0)f(2)2f(1)Cf(0)f(2)2f(1)Df(0)f(2)2f(1)11.函数yx3x2x的单调区间为___________________________________. 3)13.曲线yx4x在点(1,3)处的切线倾斜角为__________.17.已知f(x)axbxc的图象经过点(0,1),且在x1处的切线方程是yx2,请解答下列问题:(1)求yf(x)的解析式;(2)求yf(x)的单调递增区间。
高二数学复习讲义—导数及其应用知识归纳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 ∆y叫做函数 y=f (x )在 x 0∆x到 x 0 + ∆x 之 间 的 平 均 变 化 率 , 即 ∆y = f (x 0 + ∆x ) - f (x 0 ) 。
如果当 ∆x → 0 时, x ∆x ∆y 有极限,我们就说函数 y=f(x)在点 x 处 ∆x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’| x =x 0 。
即 f (x)= lim ∆y = lim f (x 0 + ∆x ) - f (x 0 ) 。
0∆x →0 ∆x ∆x →0 ∆x 说明:(1)函数 f (x )在点 x 0 处可导,是指 ∆x → 0 时,∆∆y x 有极限。
如果 ∆∆yx 不存在极限,就说函数在点 x 0 处不可导,或说无导数。
(2)∆x 是自变量 x 在 x 0 处的改变量,∆x ≠ 04.两个函数的和、差、积的求导法则法则 1:两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差),即: ( u ± v )' = u ' ± v '. 法则 2:两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函 数 乘 以 第 二 个 函 数 的 导 数 , 即 :(uv )' = u ' v + uv ' . 若 C 为常数, (Cu )' = C 'u + Cu ' = 0 + Cu ' = Cu ' .即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数: (Cu )' = Cu '. 法则 3:两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的⎛ u ⎫ u ' v - uv ' 积再除以分母的平方:⎪ ‘ =v 2 ⎝ v ⎭(v ≠ 0)。
导数的知识点和典型例题一、导数的定义和概念导数是微积分中最基本的概念之一,它描述了函数在某一点处的变化率。
导数的定义如下:设函数y=f(x),若极限lim(x→x0)[f(x)-f(x0)]/[x-x0]存在,则称此极限为函数f(x)在点x0处的导数,记作f'(x0),即f'(x0)=lim(x→x0)[f(x)-f(x0)]/[x-x0]其中,x0为自变量的一个取值。
二、导数的求法1. 利用定义式直接求解。
2. 利用基本求导公式,例如:(1)常数函数y=C(C为常数),则y'=0;(2)幂函数y=x^n,则y'=nx^(n-1);(3)指数函数y=a^x,则y'=a^xlna;(4)对数函数y=loga x,则y'=1/xlna;(5)三角函数和反三角函数等。
三、导数的性质1. 导数存在的充分必要条件是原函数在该点处可导。
2. 导数具有可加性、可减性、可乘性和常系数倍性。
3. 导数具有介值定理和零点定理。
四、典型例题1. 求解以下函数在给定点处的导数:(1) y=x^3+2x^2-3x+5,x=1;(2) y=sin x+cos x,x=π/4。
2. 求解以下函数在给定区间的导数:(1) y=x^3+2x^2-3x+5,[0,1];(2) y=sin x+cos x,[0,π/4]。
3. 求解以下函数的导数:(1) y=e^(ax),其中a为常数;(2) y=loga x,其中a为常数且a≠1。
五、总结导数是微积分中最基本的概念之一,它描述了函数在某一点处的变化率。
求解导数可以利用定义式或基本求导公式。
导数具有可加性、可减性、可乘性和常系数倍性等性质。
在典型例题中,需要注意区间和常数等问题。
掌握导数的知识点和求解方法对于学习微积分和其他相关学科都具有重要意义。
导数知识点总结及例题一、导数的定义1.1 函数的变化率在生活中,我们经常会遇到函数随着自变量的变化而发生变化的情况,比如一辆汽车的速度随着时间的变化而变化、货物的销售量随着价格的变化而变化等。
这种情况下,我们就需要考虑函数在某一点处的变化率,也就是导数。
对于函数y=f(x),在点x处的变化率可以用函数的增量Δy和自变量的增量Δx的比值来表示:f'(x) = lim(Δx→0) (Δy/Δx)其中f'(x)表示函数f(x)在点x处的导数。
利用导数的定义,我们可以计算得到函数在某一点处的变化率。
1.2 导数的几何意义导数还有一个重要的几何意义,它表示了函数曲线在某一点处的切线的斜率。
例如,对于函数y=x^2,在点(1,1)处的导数就代表了曲线在这一点处的切线斜率。
这也意味着,导数可以帮助我们理解函数曲线在不同点处的形状和走向。
1.3 导数存在的条件对于一个函数f(x),它在某一点处的导数存在的条件是:在这一点处函数曲线的切线存在且唯一。
也就是说,如果函数在某一点处导数存在,那么这个点就是函数的可导点。
二、导数的性质2.1 导数与函数的关系导数是函数的一个重要属性,它可以帮助我们理解函数的性质。
例如,导数可以表示函数在某一点处的斜率,可以告诉我们函数曲线的凹凸性,还可以帮助我们找到函数的极值点等。
2.2 导数与导函数当一个函数在某一点处的导数存在时,我们可以使用导数的定义来求出函数在该点处的导数。
我们把这个过程称为求导,求出的导数称为导函数。
导函数的值就是原函数在对应点处的导数值。
2.3 导数的性质导数具有一些重要的性质,比如导数存在的条件、可导函数的和、差、积、商的导数求法则等。
这些性质是我们求解导数的问题时的重要依据,也是我们理解函数性质的基础。
三、求导法则3.1 基本求导法则基本求导法则是求解导数问题的基础,它包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数等函数的导数求法。
导数知识点总结及答案一、导数的定义在数学中,函数f(x)在某一点x=a处的导数定义为:f'(a) = lim (h→0) [f(a+h) - f(a)] / h其中,f'(a)表示函数f(x)在x=a处的导数,lim表示极限运算,h表示自变量x的增量。
导数的定义可以理解为当自变量x在x=a处发生一个很小的变化h时,函数f(x)在此点的增量f(a+h) - f(a)与自变量的增量h的比值。
当h趋向于0时,这个比值就是函数f(x)在x=a处的导数。
二、导数的性质1. 可加性:如果函数f(x)和g(x)在某一点x=a处有导数,那么它们的和、差、积、商函数在此点处也有导数,并且导数的值可以进行相应的运算。
2. 连续性:如果函数f(x)在某一点x=a处有导数,那么函数f(x)在该点处是连续的。
3. 导数与函数的关系:如果函数f(x)在某一点x=a处有导数,那么函数f(x)在该点处是可微的,反之亦然。
4. 导数与函数的图像关系:函数f'(x)在某一点x=a处的导数值,可以描述函数f(x)在该点处的切线的斜率。
5. 高阶导数:如果函数f(x)在某一点x=a处有导数,那么它的导数f'(x)也可以求导,进而得到f''(x),称为函数f(x)的二阶导数,依此类推,可以求得函数f(x)的任意阶导数。
三、常见函数的导数1. 幂函数:f(x) = x^n,其导数为f'(x) = nx^(n-1)。
2. 指数函数:f(x) = a^x,其中a为常数且a>0,a≠1,其导数为f'(x) = a^x*ln(a)。
3. 对数函数:f(x) = ln(x),其导数为f'(x) = 1/x。
4. 三角函数:f(x) = sin(x),其导数为f'(x) = cos(x);f(x) = cos(x),其导数为f'(x) = -sin(x)。
5. 反三角函数:f(x) = arcsin(x),其导数为f'(x) = 1/√(1-x^2);f(x) = arccos(x),其导数为f'(x) = -1/√(1-x^2)。
2023届全国高考数学复习:专题(导数的运算)重点讲解与练习1.基本初等函数的导数公式2.导数的运算法则若f ′(x ),g ′(x )存在,则有[cf (x )]′=cf ′(x );[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x );[f (x )g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x );⎣⎡⎦⎤f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2(g (x )≠0); 3.复合函数的定义及其导数(1)一般地,对于两个函数y =f (u )和u =g (x ),如果通过中间变量u ,y 可以表示成x 的函数,那么称这个函数为函数y =f (u )与u =g (x )的复合函数,记作y =f (g (x )).(2)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 ꞏu ′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.【方法总结】导数运算的原则和方法基本原则:先化简、再求导; 具体方法:(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:观察函数的结构特征,先化为整式函数或较为简单的分式函数,再求导; (3)对数形式: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差的形式,再求导; (6)复合函数:由外向内,层层求导. 【例题选讲】[例1] 求下列函数的导数: (1)y =x 2sin x ;(2)y =cos x e x ;(3)y =x sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2; (4)y =ln(2x -5).[例2] (1) (2020ꞏ全国Ⅲ)设函数f (x )=e x x +a .若f ′(1)=e4,则a =________.(2)已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),f (x )=2x 2-3xf ′(1)+ln x ,则f (1)= .(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 2 022(x )等于( )A .-sin x -cos xB .sin x -cos xC .-sin x +cos xD .sin x +cos x (4)(多选)给出定义:若函数f (x )在D 上可导,即f ′(x )存在,且导函数f ′(x )在D 上也可导,则称f (x )在D 上存在二阶导函数,记f ″(x )=(f ′(x ))′,若f ″(x )<0在D 上恒成立,则称f (x )在D 上为凸函数.以下四个函数在⎝⎛⎭⎫0,π2上是凸函数的是( ) A .f (x )=sin x +cos x B .f (x )=ln x -2x C .f (x )=x 3+2x -1 D .f (x )=x e x(5)已知f (x )的导函数为f ′(x ),若满足xf ′(x )-f (x )=x 2+x ,且f (1)≥1,则f (x )的解析式可能是( ) A .x 2-x ln x +x B .x 2-x ln x -x C .x 2+x ln x +x D .x 2+2x ln x +x 【对点训练】1.下列求导运算正确的是( )A .⎝⎛⎭⎫x +1x ′=1+1x 2B .(log 2x )′=1x ln 2C .(5x )′=5x log 5xD .(x 2cos x )′=-2x sin x 2.函数y =x cos x -sin x 的导数为( )A .x sin xB .-x sin xC .x cos xD .-x cos x 3.(多选)下列求导运算正确的是( )A .(sin a )′=cos a (a 为常数)B .(sin 2x )′=2cos 2xC .(x )′=12xD .(e x -ln x +2x 2)′=e x -1x +4x4.已知函数f (x )=sin x cos x +1x 2,则f ′(x )= .5.已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),记f 1(x )=f ′(x ),f 2(x )=f ′1(x ),…,f n +1(x )=f ′n (x )(n ∈N *),若f (x )=x sin x ,则f 2 019(x )+f 2 021(x )=( )A .-2cos xB .-2sin xC .2cos xD .2sin x 6.f (x )=x (2 021+ln x ),若f ′(x 0)=2 022,则x 0等于( )A .e 2B .1C .ln 2D .e7.已知函数f (x )=1ax -1+e x cos x ,若f ′(0)=-1,则a = .8.已知函数f (x )=ln(2x -3)+ax e -x ,若f ′(2)=1,则a = .9.已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),且满足关系式f (x )=x 2+3xf ′(2)+ln x ,则f ′(2)的值等于( )A .-2B .2C .-94D .94 10.已知f (x )=x 2+2xf ′(1),则f ′(0)=________.11.设函数f (x )在(0,+∞)内可导,其导函数为f ′(x ),且f (ln x )=x +ln x ,则f ′(1)= . 12.已知f ′(x )是函数f (x )的导数,f (x )=f ′(1)ꞏ2x +x 2,则f ′(2)=( )A .12-8ln 21-2ln 2B .21-2ln 2C .41-2ln 2 D .-213.(多选)若函数f (x )的导函数f ′(x )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+xC .f (x )=x +1x D .f (x )=e x +x 14.f (x )=3e x+1+x 3,其导函数为f ′(x ),则f (2020)+f (-2020)+f ′(2019)-f ′(-2019)的值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4 15.已知f (x )=ax 4+b cos x +7x -2.若f ′(2 020)=6,则f ′(-2 020)=______. 16.分别求下列函数的导数:(1)y =e xln x ;(2)y =x ⎝⎛⎭⎫x 2+1x +1x 3;(3)y =x -sin x 2cos x2;(4)y =ln 1+2x .(5)f (x )=x 3+2x -x 2ln x -1x 2.参考答案【例题选讲】[例1] 求下列函数的导数: (1)y =x 2sin x ; (2)y =cos x e x ;(3)y =x sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2; (4)y =ln(2x -5).解析 (1)y ′=(x 2)′sin x +x 2(sin x )′=2x sin x +x 2cos x .(2)y ′=⎝⎛⎭⎫cos x e x ′=(cos x )′e x -cos x (e x )′(e x )2=-sin x +cos x e x . (3)∵y =x sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=12x sin(4x +π)=-12sin4x , ∴y ′=-12sin 4x -12x ꞏ4cos 4x =-12sin 4x -2x cos 4x . (4)令u =2x -5,y =ln u .则y ′=(ln u )′u ′=12x -5ꞏ2=22x -5,即y ′=22x -5. [例2] (1) (2020ꞏ全国Ⅲ)设函数f (x )=e xx +a.若f ′(1)=e 4,则a =________. 答案 1 解析 f ′(x )=e x (x +a )-e x (x +a )2=e x (x +a -1)(x +a )2,则f ′(1)=a e (a +1)2=e 4,整理可得a 2-2a +1=0,解得a =1.(2)已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),f (x )=2x 2-3xf ′(1)+ln x ,则f (1)= .答案 -74 解析 ∵f (x )=2x 2-3xf ′(1)+ln x ,∴f ′(x )=4x -3f ′(1)+1x x =1代入,得f ′(1)=4-3f ′(1)+1,得f ′(1)=54.∴f (x )=2x 2-154x +ln x ,∴f (1)=2-154=-74.(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 2 022(x )等于( )A .-sin x -cos xB .sin x -cos xC .-sin x +cos xD .sin x +cos x 答案 C 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 n (x )的解析式以4为周期重复出现,∵2 022=4×505+2,∴f 2 022(x )=f 2(x )=cos x -sin x .故选C .(4)(多选)给出定义:若函数f (x )在D 上可导,即f ′(x )存在,且导函数f ′(x )在D 上也可导,则称f (x )在D 上存在二阶导函数,记f ″(x )=(f ′(x ))′,若f ″(x )<0在D 上恒成立,则称f (x )在D 上为凸函数.以下四个函数在⎝⎛⎭⎫0,π2上是凸函数的是( )A .f (x )=sin x +cos xB .f (x )=ln x -2xC .f (x )=x 3+2x -1D .f (x )=x e x答案 AB 解析 对于A :f ′(x )=cos x -sin x ,f ″(x )=-sin x -cos x ,∵x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴f ″(x )<0,f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2上是凸函数,故A 正确.对于B :f ′(x )=1x -2,f ″(x )=-1x 2<0,故f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2上是凸函数,故B 正确;对于C :f ′(x )=3x 2+2,f ″(x )=6x >0,故f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2上不是凸函数,故C 错误;对于D :f ′(x )=(x +1)e x ,f ″(x )=(x +2)e x >0,故f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2上不是凸函数,故D 错误.故选AB . (5)已知f (x )的导函数为f ′(x ),若满足xf ′(x )-f (x )=x 2+x ,且f (1)≥1,则f (x )的解析式可能是( ) A .x 2-x ln x +x B .x 2-x ln x -x C .x 2+x ln x +x D .x 2+2x ln x +x 答案 C 解析 由选项知f (x )的定义域为(0,+∞),由题意得xf ′(x )-f (x )x 2=1+1x ,即⎣⎡⎦⎤f (x )x ′=1+1x ,故f (x )x =x +ln x +c (c 为待定常数),即f (x )=x 2+(ln x +c )x .又f (1)≥1,则c ≥0,故选C .【对点训练】1.下列求导运算正确的是( )A .⎝⎛⎭⎫x +1x ′=1+1x 2B .(log 2x )′=1x ln 2C .(5x )′=5x log 5xD .(x 2cos x )′=-2x sin x 1.答案 B 解析 (log 2x )′=1x ln 2,故B 正确. 2.函数y =x cos x -sin x 的导数为( )A .x sin xB .-x sin xC .x cos xD .-x cos x 2.答案 B 解析 y ′=x ′cos x +x (cos x )′-(sin x )′=cos x -x sin x -cos x =-x sin x . 3.(多选)下列求导运算正确的是( )A .(sin a )′=cos a (a 为常数)B .(sin 2x )′=2cos 2xC .(x )′=12xD .(e x -ln x +2x 2)′=e x -1x +4x3.答案 BCD 解析 ∵a 为常数,∴sin a 为常数,∴(sin a )′=0,故A 错误.由导数公式及运算法则知B ,C ,D 正确,故选BCD .4.已知函数f (x )=sin x cos x +1x 2,则f ′(x )= .4.答案 1cos 2x -2x 3 解析 f ′(x )=(sin x )′ꞏcos x -sin x ꞏ(cos x )′cos 2x+(x -2)′=cos 2x +sin 2x cos 2x +(-2)x -3=1cos 2x -2x 3. 5.已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),记f 1(x )=f ′(x ),f 2(x )=f ′1(x ),…,f n +1(x )=f ′n (x )(n ∈N *),若f (x )=x sin x ,则f 2 019(x )+f 2 021(x )=( )A .-2cos xB .-2sin xC .2cos xD .2sin x5.答案 D 解析 由题意,f (x )=x sin x ,f 1(x )=f ′(x )=sin x +x cos x ,f 2(x )=f ′1(x )=cos x +cos x -x sin x =2cos x -x sin x ,f 3(x )=f ′2(x )=-3sin x -x cos x ,f 4(x )=f ′3(x )=-4cos x +x sin x ,f 5(x )=f ′4(x )=5sin x +x cos x ,…,据此可知f 2 019(x )=-2 019sin x -x cos x ,f 2 021(x )=2 021sin x +x cos x ,所以f 2019(x )+f 2 021(x )=2sin x ,故选D .6.f (x )=x (2 021+ln x ),若f ′(x 0)=2 022,则x 0等于( )A .e 2B .1C .ln 2D .e6.答案 B 解析 f ′(x )=2 021+ln x +x ×1x =2 022+ln x ,又f ′(x 0)=2 022,得2 022+ln x 0=2 022,则ln x 0 =0,解得x 0=1.7.已知函数f (x )=1ax -1+e x cos x ,若f ′(0)=-1,则a = .7.答案 2 解析 f ′(x )=-(ax -1)′(ax -1)2e x cos x -e x sin x =-a (ax -1)2+e x cos x -e xsin x ,∴f ′(0)=-a +1=-1, 则a =2.8.已知函数f (x )=ln(2x -3)+ax e -x ,若f ′(2)=1,则a = .8.答案 e 2解析 f ′(x )=12x -3ꞏ(2x -3)′+a e -x +ax ꞏ(e -x )′=22x -3+a e -x -ax e -x ,∴f ′(2)=2+a e -2-2a e -2=2-a e -2=1,则a =e 2.9.已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),且满足关系式f (x )=x 2+3xf ′(2)+ln x ,则f ′(2)的值等于( )A .-2B .2C .-94D .949.答案 C 解析 因为f (x )=x 2+3xf ′(2)+ln x ,所以f ′(x )=2x +3f ′(2)+1x 所以f ′(2)=2×2+3f ′(2)+12,解得f ′(2)=-94.10.已知f (x )=x 2+2xf ′(1),则f ′(0)=________.10.答案 -4 解析 ∵f ′(x )=2x +2f ′(1),∴f ′(1)=2+2f ′(1),∴f ′(1)=-2,∴f ′(0)=2f ′(1)=2×(-2)=-4. 11.设函数f (x )在(0,+∞)内可导,其导函数为f ′(x ),且f (ln x )=x +ln x ,则f ′(1)= .11.答案 1+e 解析 因为f (ln x )=x +ln x ,所以f (x )=x +e x ,所以f ′(x )=1+e x ,所以f ′(1)=1+e 1=1+e .12.已知f ′(x )是函数f (x )的导数,f (x )=f ′(1)ꞏ2x +x 2,则f ′(2)=( )A .12-8ln 21-2ln 2B .21-2ln 2C .41-2ln 2 D .-212.答案 C 解析 因为f ′(x )=f ′(1)ꞏ2x ln 2+2x ,所以f ′(1)=f ′(1)ꞏ2ln 2+2,解得f ′(1)=21-2ln 2,所以f ′(x )=21-2ln 2ꞏ2x ln 2+2x ,所以f ′(2)=21-2ln 2×22ln 2+2×2=41-2ln 2. 13.(多选)若函数f (x )的导函数f ′(x )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+xC .f (x )=x +1x D .f (x )=e x +x13.答案 BC 解析 对于A ,f (x )=3cos x ,其导数f ′(x )=-3sin x ,其导函数为奇函数,图象不关于y轴对称,不符合题意;对于B ,f (x )=x 3+x ,其导数f ′(x )=3x 2+1,其导函数为偶函数,图象关于y 轴对称,符合题意;对于C ,f (x )=x +1x ,其导数f ′(x )=1-1x 2,其导函数为偶函数,图象关于y 轴对称,符合题意;对于D ,f (x )=e x +x ,其导数f ′(x )=e x +1,其导函数不是偶函数,图象不关于y 轴对称,不符合题意. 14.f (x )=3e x+1+x 3,其导函数为f ′(x ),则f (2020)+f (-2020)+f ′(2019)-f ′(-2019)的值为( ) A .1 B .2 C .3 D .414.答案 C 解析 f ′(x )=-3e x (e x +1)2+3x 2,f ′(-x )=-3e x (e x +1)2+3x 2,所以f ′(x )为偶函数,f ′(2019)-f ′(-2019) =0,因为f (x )+f (-x )=31+e x+x 3+31+e -x -x 3=31+e x +3e x 1+e x =3,所以f (2020)+f (-2020)+f ′(2019)-f ′(-2019)=3.故选C .15.已知f (x )=ax 4+b cos x +7x -2.若f ′(2 020)=6,则f ′(-2 020)=______.15.答案 8 解析 因为f ′(x )=4ax 3-b sin x +7,所以f ′(-x )=4a (-x )3-b sin(-x )+7=-4ax 3+b sin x +7.所以f ′(x )+f ′(-x )=14.又f ′(2 020)=6,所以f ′(-2 020)=14-6=8. 16.分别求下列函数的导数:(1)y =e xln x ;(2)y =x ⎝⎛⎭⎫x 2+1x +1x 3;(3)y =x -sin x 2cos x2;(4)y =ln 1+2x .(5)f (x )=x 3+2x -x 2ln x -1x 2. 16.解析 (1)y ′=(e x )′ln x +e x (ln x )′=e x ln x +e x ꞏ1x =⎝⎛⎭⎫ln x +1x e x . (2)∵y =x 3+1+1x 2,∴y ′=3x 2-2x 3. (3)∵y =x -12sin x ,∴y ′=1-12cos x .(4)∵y =ln 1+2x =12ln(1+2x ),∴y ′=12ꞏ11+2x ꞏ(1+2x )′=11+2x.(5)由已知f (x )=x -ln x +2x -1x 2.所以f ′(x )=1-1x -2x 2+2x 3=x 3-x 2-2x +2x 3.。
导数1.导数的几何意义:函数()y f x =在0x x =处的导数0'()f x ,就是曲线()y f x =过点0x 的切线斜率.∴过点00(,)x y 的切线方程为000'()()y y f x x x -=-0'()0f x =时,切线与x 轴 .0'()0f x >时,切线的倾斜角为 .0'()0f x <时,切线的倾斜角为 .0'()f x 不存在时,切线 .2.基本初等函数的导数公式:3.导数运算法则:[()()]''()'()f x g x f x g x ±=±[()()]''()()()'()f x g x f x g x f x g x ⋅=+2()'()()()g'()'()()f x f x g x f x x g x g x ⎡⎤-=⎢⎥⎣⎦4.复合函数求导:{[()]}''[()]'()f g x f g x g x =⋅:(sin 2)'2cos 2eg x x = 252424[(1)]'5(1)210(1)x x x x x +=+⋅=+5.导数与函数单调性、极值的关系. ① '()0()'()0()f x f x f x f x ⎧>⇒↑⎪⎨<⇒↓⎪⎩()'()0()'()0f x f x f x f x ⎧↑⇒≥⎪⎨↓⇒≤⎪⎩② 若0'()0,f x =且在0x 左边'()0f x >,右边'()0f x <,则0x 是()f x 的极大值点在0x 左边'()0f x <,右边'()0f x >,则0x 是()f x 的极小值点★ 0x 为极值点 0'()0f x =题型一:导数的几何意义【基础题】1.曲线y =在点(4,2)P 处的切线方程是2.已知3y x =在点P 处的切线斜率为3,则P 的坐标为3.已知直线10x y --=与抛物线2y ax =相切,则a =4.已知曲线ln y x x =+在点(1,1)处的切线与曲线2(2)1y ax a x =+++相切,则a =5.若曲线x y e -=上点P 处的切线平行于直线210x y ++=,则点P 的坐标为6.若函数()f x 的导数为'()sin f x x =-,则函数图象在点(4,(4))f 处的切线倾斜角为( ).A 90︒ .0B ︒ .C 锐角 .D 钝角【提高题】1.设点P 是曲线211ln 42y x x =+上的任意一点,P 点处切线倾斜角为α,则角α的取值范围是2.曲线21x y e -=+在点(0,2)处的切线与直线0y =和y x =围成的三角形的面积为( )1.3A 1.2B2.3C .1D3.点P 是曲线2ln y x x =-上任意一点,则P 到直线2y x =-的距离的最小值是变式:函数2()x f x e =的图象上的点到直线240x y --=的距离的最小值是题型二:导数与函数单调性、极值、最值【基础题】1.函数()ln (0)f x x x x =>的单调递增区间是2.函数32()39f x x ax x =++-,已知()f x 在3x =-时取得极值,则a =3.设2()ln f x a x bx x =++,在121,2x x ==处有极值,则a = ,b = .4.已知函数32()(6)1f x x ax a x =++++有极大值和极小值,则实数a 的取值范围是5.若函数x y e ax =+有大于0的极值点,则a 的取值范围是6.已知函数3()128f x x x =-+在区间[3,3]-上的最大值与最小值分别为,,M m 则【提高题】1.直线y a =与函数33y x x =-的图象有三个相异的交点,则a 的取值范围是2.若函数3()26f x x x k =-+在R 上只有一个零点,求常数k 的取值范围.3.已知函数()(1)ln 1,f x x x x =+-+若'2()1xf x x ax ≤++恒成立,求a 的取值范围.4.已知函数21()2,f x ax x =-若()f x 在(0,1]上是增函数,求a 的取值范围.变式:函数3y ax x =-在R 上是减函数,则a 的取值范围是5.已知函数2()ln (0),f x x ax x a =-->若函数()f x 是单调函数,求a 的取值范围.题型三:与函数性质有关1.若函数42()f x ax bx c =++满足'(1)2,f =则'(1)f -=2.已知函数3()f x x x =+对任意的[2,2],(2)()0m f mx f x ∈--+<恒成立,则x 的取值范围是3.已知对任意实数x ,有()(),()(),f x f x g x g x -=--=且0x >时,''()0,()0,f x g x >>则0x <时( )''.()0,()0A f x g x >> ''.()0,()0B f x g x ><''.()0,()0C f x g x <> ''.()0,()0D f x g x <<4.若函数()f x 对定义域R 内的任意x 都有()(2)f x f x =-,且当1x ≠时其导函数'()f x 满足(1)'()0,x f x ->若12,a <<则( )2.(log )(2)(2)a A f a f f << 2.(2)(log )(2)a B f f a f <<2.(2)(2)(log )a C f f f a << 2.(log )(2)(2)a D f a f f <<5.设(),()f x g x 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当0x <时,'()()()'()0,f x g x f x g x +>且(3)0,g -=则不等式()()0f x g x <的解集为( ).(3,0)(3,)A -+∞ .(3,0)(0,3)B -.(,3)(3,)C -∞-+∞ .(,3)(0,3)D -∞-6.已知函数()y f x =是定义在R 上的奇函数,且当(,0)x ∈-∞时,不等式()'()0f x xf x +>恒成立,0.10.122112(2),(log 2)(log 2),(log )(log )44a fb fc f ππ===,则,,a b c 的大小关系是( ).Aa b c >> .B c b a >> .C b a c >> .D a c b >>题型四:图象题 1.函数()f x 的定义域为开区间(,)a b ,导函数'()f x 在(,)a b 内的图象如图所示,则函数()f x 在开区间(,)a b 内有 个极小值点.2.设'()f x 是函数()f x 的导函数,将()y f x =和'()y f x =的图象画在同一个个直角坐标系中,不可能正确的是( )3.设曲线21y x =+在其上任一点(,)x y 处的切线的斜率为()g x ,则()cos y g x x =的部分图象可以为( )4.已知函数'()y xf x =的图象如右图所示,则()y f x =的图象大致是( )5.已知()y f x =在(0,1)内的一段图象是图象所示的一段圆弧,若1201,x x <<<则( )1212()().f x f x A x x < 1212()().f x f x B x x > 1212()().f x f x C x x = .D 不能确定 6.若函数2()f x x bx c =++的图象顶点在第四象限,则函数'()f x 的图象是( )链接高考:1.(2015,12)设函数'()f x 是奇函数()f x 的导函数,(1)0,f -=当0x >时,'()()0,xf x f x -<则使得()0f x >成立的x 的取值范围是( ).(,1)(0,1)A -∞- .(1,0)(1,)B -+∞.(,1)(1,0)C -∞-- .(0,1)(1,)D +∞2.(2015,21)设函数2().mx f x e x mx =+-(1)证明:()f x 在(,0)-∞上单调递减,在(0,)+∞上单调递增;(2)若对于任意12,[1,1],x x ∈-都有12|()()|1,f x f x e -≤-求m 的取值范围.3.(2015,21)已知函数31(),()ln .4f x x axg x x =++=- (1)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x =的切线;(2)用min{,}m n 表示,m n 中的最小值,设函数()min{(),()}(0),h x f x g x x =>讨论()h x 零点的个数.4.(2014,7)设曲线ln(1)y ax x =-+在点(0,0)处的切线方程为2,y x =则a =() .0A .1B .2C .3D5.(2014,12)设函数(),xf x m π=若存在()f x 的极值点0x 满足22200[()],x f x m +<则m 的取值范围是 ( ).(,6)(6,)A -∞-+∞ .(,4)(4,)B -∞-+∞.(,2)(2,)C -∞-+∞ .(,1)(1,)D -∞-+∞6.(2014,21)已知函数()2.x x f x e ex -=-- (1)讨论()f x 的单调性.(2)设()(2)4()g x f x bf x =-,当0x >时,()0,g x >求b 的最大值,(3)已知1.4142 1.4143,<<估计ln 2的近似值(精确到0.001)7.(2014,11)已知函数32()31f x ax x =-+,若()f x 存在唯一零点0,x 且00x >,则a 的取值范围是8.(2014,21)设函数1()ln ,x xbe f x ae x x -=+曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为(1) 2.y e x =-+(1)求,.a b(2)证明:() 1.f x >9.(2013,21)设函数2(),()().xf x x ax bg x e cx d =++=+若曲线()y f x =和曲线()y g x =都过点(0,2)P ,且在点P 处有相同的切线4 2.y x =+(1)求,,,a b c d 的值.(2)若2x ≥-时,()(),f x kg x ≤求k 的取值范围.。
导数导数基础:1. 导数(导函数的简称)的定义:设是函数定义域的一点,如果自变量在处有增量,则函数值也引起相应的增量;比值称为函数在点到之间的平均变化率;如果极限存在,则称函数在点处可导,并把这个极限叫做在处的导数,记作或,即=.②以知函数定义域为,的定义域为,则与关系为.2. 函数在点处连续与点处可导的关系:函数在点处连续是在点处可导的必要不充分条件. 常用性质:①可导的奇函数函数其导函数为偶函数. ②可导的偶函数函数其导函数为奇函数.3. 导数的几何意义:函数在点处的导数的几何意义就是曲线在点处的切线的斜率,也就是说,曲线在点P处的切线的斜率是,切线方程为4. 求导数的四则运算法则:(为常数)0x )(x f y =x 0x x ∆y )()(00x f x x f y -∆+=∆x x f x x f x y ∆-∆+=∆∆)()(00)(x f y =0x x x ∆+0x x f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(limlim0000)(x f y =0x )(x f y =0x )(0'x f 0|'x x y =)(0'x f x x f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(limlim0000)(x f y =A )('x f y =B A B B A ⊇)(x f y =0x 0x )(x f y =0x )(x f y =0x )(x f y =0x )(x f y =))(,(0x f x )(x f y =))(,(0x f x )(0'x f ).)((0'0x x x f y y -=-''')(v u v u ±=±)(...)()()(...)()(''2'1'21x f x f x f y x f x f x f y n n +++=⇒+++=⇒''''''')()(cv cv v c cv u v vu uv =+=⇒+=c②若两个函数可导,则它们和、差、积、商必可导;若两个函数均不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导.I.(为常数)()II.5. 复合函数的求导法则:或6. 函数单调性:⑴函数单调性的判定方法:设函数在某个区间内可导,如果>0,则为增函数;如果<0,则为减函数注:①是f (x )递增的充分条件,但不是必要条件,如在上并不是都有,有一个点例外即x=0时f (x ) = 0,同样是f (x )7. 极值的判别方法:(极值是在附近所有的点,都有<,则是函数的极大值,极小值同理)当函数在点处连续时, ②如果在附近的左侧<0,右侧>0,那么是极小值. ①如果在附近的左侧>0,右侧<0,那么是极大值;)0(2'''≠-=⎪⎭⎫⎝⎛v v u v vu v u 0'=C C xx cos )(sin '=2'11)(arcsin x x -=1')(-=n n nx x R n ∈x x sin )(cos '-=2'11)(arccos x x --=x x 1)(ln '=ex x a a log 1)(log '=11)(arctan 2'+=x x xx e e =')(aa a x x ln )('=11)cot (2'+-=x x arc )()())(('''x u f x f x ϕϕ=xu x u y y '''⋅=)(x f y =)('x f )(x f y =)('x f )(x f y =0)(φx f 32x y =),(+∞-∞0)(φx f 0)(πx f 0x )(x f )(0x f )(0x f )(x f )(x f 0x 0x )('x f )('x f )(0x f 0x )('x f )('x f )(0x f例1. 8.函数313y x x =+- 有 ( )A.极小值-1,极大值1B. 极小值-2,极大值3C.极小值-1,极大值3D. 极小值-2,极大值26.函数344+-=x x y 在区间[]2,3-上的最小值为( ) A .72 B .36 C .12 D .06.函数x xy ln =的最大值为( )A .1-eB .eC .2e D .3102.函数xe x xf -⋅=)(的一个单调递增区间是( )(A)[]0,1- (B) []8,2 (C) []2,1 (D) []2,03.已知对任意实数x ,有()()()()f x f x g x g x -=--=,,且0x >时,()0()0f x g x ''>>,,则0x <时( ) A .()0()0f x g x ''>>, B .()0()0f x g x ''><, C .()0()0f x g x ''<>,D .()0()0f x g x ''<<,4.若函数b bx x x f 33)(3+-=在()1,0内有极小值,则( ) (A ) 10<<b (B ) 1<b (C ) 0>b (D )21<b5.若曲线4y x =的一条切线l 与直线480x y +-=垂直,则l 的方程为( )A .430x y --=B .450x y +-=C .430x y -+=D .430x y ++=6.曲线x y e =在点2(2)e ,处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( ) A.294eB.22eC.2eD.22e2.若'0()3f x =-,则000()(3)limh f x h f x h h →+--=( )A .3-B .6-C .9-D .12-1.(2005全国卷Ⅰ文)函数93)(23-++=x ax x x f ,已知)(x f 在3-=x 时取得极值,则a =( ) (A )2(B )3(C )4(D )52.(2008海南、宁夏文)设()ln f x x x =,若0'()2f x =,则0x =( )A. 2eB. eC. ln 22D. ln 23.(2005广东)函数13)(23+-=x x x f 是减函数的区间为( ) A .),2(+∞ B .)2,(-∞ C .)0,(-∞ D .(0,2)4.(2008安徽文)设函数1()21(0),f x x x x =+-< 则()f x ( )A .有最大值B .有最小值C .是增函数D .是减函数5.(2007福建文、理)已知对任意实数x 有f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),且x>0时,f’(x)>0,g’(x)>0,则x<0时( )A f’(x)>0,g’(x)>0B f’(x)>0,g’(x)<0C f’(x)<0,g’(x)>0D f’(x)<0,g’(x)<06.(2008全国Ⅱ卷文)设曲线2ax y =在点(1,a )处的切线与直线062=--y x 平行,则=a ( )A .1B .12C .12-D .1-导数答案CDA ABA ADD DBD ABA。
arccos求导导数
导数基础:
1. 导数(导函数的简称)的定义:设是函数定义域的一点,如果自变量在处有增量,则函数值也引起相应的增量;比值称为函数在点到之间的平均变化率;如果极限存在,则称函数在点处可导,并把这个极限叫做在处的导数,记作或,即=.
②以知函数定义域为,的定义域为,则与关系为.
2. 函数在点处连续与点处可导的关系:
函数在点处连续是在点处可导的必要不充分条件.
常用性质:
①可导的奇函数函数其导函数为偶函数.
②可导的偶函数函数其导函数为奇函数.
3. 导数的几何意义:
函数在点处的导数的几何意义就是曲线在点处的切线的斜率,也就是说,曲线在点P处的切线的斜率是,切线方程为
4. 求导数的四则运算法则:
(为常数)
②若两个函数可导,则它们和、差、积、商必可导;若两个函数均不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导.
I.(为常数)
()
II.
5. 复合函数的求导法则:或
6. 函数单调性:
⑴函数单调性的判定方法:设函数在某个区间内可导,如果>0,则为增函数;如果<0,则为减函数
注:①是f(x)递增的充分条件,但不是必要条件,如在上并不是都有,有一个点例外即x=0时f(x) = 0,同样是f(x)
7. 极值的判别方法:(极值是在附近所有的点,都有<,则是函数的极大值,极小值同理)
当函数在点处连续时,
②如果在附近的左侧<0,右侧>0,那么是极小值.
①如果在附近的左侧>0,右侧<0,那么是极大值;
例1. 8.函数有()
A.极小值-1,极大值1
B. 极小值-2,极大值3
C.极小值-1,极大值3
D. 极小值-2,极大值2
6.函数在区间上的最小值为()
A. B.
C. D.
6.函数的最大值为()
A. B. C. D.
2.函数的一个单调递增区间是()
(A) (B) (C) (D)
3.已知对任意实数,有,且时,,则时()
A. B.
C. D.
4.若函数在内有极小值,则()
(A)(B)(C)(D)
5.若曲线的一条切线与直线垂直,则的方程为()
A. B. C. D.
6.曲线在点处的切线与坐标轴所围三角形的面积为()
A.B.C.D.
2.若,则()
A. B.
C. D.
1.(2005全国卷Ⅰ文)函数,已知在时取得极值,则=( )
(A)2 (B)3 (C)4 (D)5
2.(2008海南、宁夏文)设,若,则()
A. B. C. D.
3.(2005广东)函数是减函数的区间为()
A. B. C. D.(0,2)
4.(2008安徽文)设函数则()
A.有最大值 B.有最小值 C.是增函数 D.是减函数
5.(2007福建文、理)已知对任意实数x有f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),且x>0时,f’(x)>0,g’(x)>0,
则x0,g’(x)>0 B f’(x)>0,g’(x)0 D f’(x)<0,g’(x)<0
6.(2008全国Ⅱ卷文)设曲线在点(1, )处的切线与直线平行,则 ( )
A.1 B. C. D.
导数答案
CDA ABA ADD DBD ABA。