【高中数学选修2-2】1.2.1常用函数的导数及导数公式
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1.2 导数的运算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1.能根据定义求函数y =c ,y =x ,y =x 2,y =1x ,y =x 的导数.(难点) 2.掌握基本初等函数的导数公式,并能进行简单的应用.(重点、易混点)[基础·初探]教材整理1 几个常用函数的导数 阅读教材P 14~P 15,完成下列问题.【答案】 0 1 2x -1x2判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)若y =x 3+2,则y ′=3x 2+2.( ) (2)若y =1x ,则y ′=1x2.( ) (3)若y =e ,则y ′=0.( )【解析】(1)由y=x3+2,∴y′=3x2.(2)由y=1x,∴y′=-1x2.(3)由y=e,∴y′=0.【答案】(1)×(2)×(3)√教材整理2基本初等函数的导数公式阅读教材P17,完成下列问题.【答案】0 nx n-1μxμ-1a x ln a e x1xln a1xcos x-sin x1.给出下列命题:①y=ln 2,则y′=1 2;②y=1x2,则y′=-2x3;③y=2x,则y′=2x ln 2;④y=log2x,则y′=1 xln 2.其中正确命题的个数为( )A.1 B.2C.3 D.4【解析】对于①,y′=0,故①错;显然②③④正确,故选C.【答案】 C2.若函数f (x )=10x ,则f ′(1)等于( ) A.110 B .10 C .10ln 10D.110ln 10【解析】 ∵f ′(x )=10x ln 10,∴f ′(1)=10ln 10. 【答案】 C[质疑·手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流: 疑问1: 解惑: 疑问2: 解惑: 疑问3: 解惑:[小组合作型](1)y =x 12;(2)y =1x4;(3)y =5x3;(4)y =3x ;(5)y =log 5x .【精彩点拨】 首先观察函数解析式是否符合求导形式,若不符合可先将函数解析式化为基本初等函数的求导形式.【自主解答】 (1)y ′=(x 12)′=12x 11. (2)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x4′=(x -4)′=-4x -5=-4x5.(3)y ′=(5x3)′=(x 35)′=35x -25. (4)y ′=(3x )′=3x ln 3. (5)y ′=(log 5x )′=1xln 5.1.若所求函数符合导数公式,则直接利用公式求解.2.对于不能直接利用公式的类型,一般遵循“先化简,再求导”的基本原则,避免不必要的运算失误.3.要特别注意“1x 与ln x ”,“a x 与log a x ”,“sin x 与cos x ”的导数区别.[再练一题]1.若f (x )=x 3,g (x )=log 3x, 则f ′(x )-g ′(x )=__________.【导学号:05410008】【解析】 ∵f ′(x )=3x 2,g ′(x )=1xln 3, ∴f ′(x )-g ′(x )=3x 2-1xln 3. 【答案】 3x 2-1xln 3(1)求质点在t =π3时的速度; (2)求质点运动的加速度.【精彩点拨】 (1)先求s ′(t ),再求s ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π3.(2)加速度是速度v (t )对t 的导数,故先求v (t ),再求导. 【自主解答】 (1)v (t )=s ′(t )=cos t ,∴v ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=cos π3=12.即质点在t =π3时的速度为12. (2)∵v (t )=cos t ,∴加速度a (t )=v ′(t )=(cos t )′=-sin t .1.速度是路程对时间的导数,加速度是速度对时间的导数.2.求函数在某定点(点在函数曲线上)的导数的方法步骤是:(1)先求函数的导函数;(2)把对应点的横坐标代入导函数求相应的导数值.[再练一题]2.(1)求函数f (x )=13x在(1,1)处的导数;(2)求函数f (x )=cos x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,22处的导数.【解】 (1)∵f ′(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13x ′=(x -13)′=-13x -43=-133x4, ∴f ′(1)=-1331=-13.(2)∵f ′(x )=-sin x , ∴f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=-sin π4=-22.[探究共研型]探究1 f (x )=x ,f (x ) 【提示】 ∵(x )′=1·x 1-1,(x 2)′=2·x 2-1,(x)′=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 12′=12x 12-1,∴(x α)′=α·x α-1.探究2 点P 是曲线y =e x 上的任意一点,求点P 到直线y =x 的最小距离.【提示】 如图,当曲线y =e x 在点P (x 0,y 0)处的切线与直线y =x 平行时,点P 到直线y =x 的距离最近,则曲线y =e x 在点P (x 0,y 0)处的切线斜率为1,又y ′=(e x )′=e x , ∴e x 0=1,得x 0=0,代入y =e x ,得y 0=1,即P (0,1). 利用点到直线的距离公式得最小距离为22.求过曲线f (x )=cos x 上一点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,12且与曲线在这点的切线垂直的直线方程.【精彩点拨】 错误!→错误!→所求直线斜率k =-1f′⎝ ⎛⎭⎪⎫π3→利用点斜式写出直线方程【自主解答】 因为f (x )=cos x ,所以f ′(x )=-sin x ,则曲线f (x )=cos x 在点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,12的切线斜率为f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=-sin π3=-32, 所以所求直线的斜率为23 3, 所求直线方程为y -12=233⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3, 即y =23 3x -239π+12.求曲线方程或切线方程时应注意:(1)切点是曲线与切线的公共点,切点坐标既满足曲线方程也满足切线方程; (2)曲线在切点处的导数就是切线的斜率;(3)必须明确已知点是不是切点,如果不是,应先设出切点.[再练一题]3.若将上例中点P 的坐标改为(π,-1),求相应的直线方程. 【解】 ∵f (x )=cos x ,∴f ′(x )=-sin x ,则曲线f (x )=cos x 在点P (π,-1)处的切线斜率为f ′(π)=-sin π=0, 所以所求直线的斜率不存在, 所以所求直线方程为x =π.[构建·体系]1.已知f (x )=x α(α∈Q +),若f ′(1)=14,则α等于( ) 【导学号:05410009】 A.13 B.12 C.18D.14【解析】∵f(x)=xα,∴f′(x)=αxα-1,∴f′(1)=α=1 4.【答案】 D 2.给出下列结论:①若y=1x3,则y′=-3x4;②若y=3x,则y′=133x;③若f(x)=3x,则f′(1)=3.其中正确的个数是( )A.1 B.2C.3 D.0【解析】对于①,y′=错误!=错误!=错误!,正确;对于②,y′=13x13-1=13x-23,不正确;对于③,f′(x)=3,故f′(1)=3,正确.【答案】 B3.已知函数f(x)=ax3+x+1的图象在点(1,f(1))处的切线过点(2,7),则a=________. 【解析】∵f′(x)=3ax2+1,∴f′(1)=3a+1.又f(1)=a+2,∴切线方程为y-(a+2)=(3a+1)(x-1).∵切线过点(2,7),∴7-(a+2)=3a+1,解得a=1.【答案】 14.已知函数y=kx是曲线y=ln x的一条切线,则k=__________.【解析】设切点为(x0,y0),∵y′=1x,∴k=1x0,∴y=1x0·x,又点(x0,y0)在曲线y=ln x上,∴y0=ln x0,∴ln x0=x0x0,∴x0=e,∴k=1e.【答案】1 e5.已知直线y=kx是曲线y=3x的切线,则k的值为________. 【解析】设切点为(x0,y0).因为y′=3x ln 3,①所以k=3x0ln 3,所以y=3x0ln 3·x,又因为(x0,y0)在曲线y=3x上,所以3x0ln 3·x0=3x0,②所以x0=1 ln 3=log3 e.所以k=eln 3.【答案】eln 3我还有这些不足:(1)(2)我的课下提升方案:(1)(2)。