第5.2.1讲 基本初等函数的导数 学案(含解析) 高中数学人教A版(2019)选择性必修第二册

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第5.2.1讲 基本初等函数的导数 学案(含解析) 高中数学人教A版(2019)选择性必修第二册

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第五章 一元函数的导数及其应用
第5.2.1讲 基本初等函数的导数
班级_______ 姓名_______ 组号_______
1.能根据定义求函数y=c,y=x,y=x2,y=x3,y=,y=的导数.
2. 能利用给出的基本初等函数的导数公式求简单函数的导数.
1、利用导数公式求函数的导数
2、利用导数公式研究切线问题
3、导数公式的实际应用
知识点一 几个常用函数的导数
f(x)=c f′(x)=0
f(x)=x f′(x)=1
f(x)=x2 f′(x)=2x
f(x)=x3 f′(x)=
f(x)= f′(x)=
f(x)= f′(x)=
知识点二 基本初等函数的导数公式
原函数 导函数
f(x)=xα(α∈Q,且α≠0)
f(x)=sin x cosx
f(x)=cos x f′(x)=-sinx
f(x)=ax(a>0,且a≠1) f′(x)=axln_a(a>0,且a≠1)
f(x)=ex f′(x)=ex
f(x)=logax(a>0,且a≠1) f′(x)= (a>0,且a≠1)
f(x)=ln x f′(x)=
(1)三角函数的导数公式中,一要注意名称的改变,二要注意符号的变换.(2)利用导数公式求导时,一定要看清原函数的形式.只有当函数符合上述形式时,才能用导数公式表求导.
题型1、利用导数公式求函数的导数
1.设,若,则( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
2.下列求导数运算中正确的是( )
A. B.
C. D.
3.下列各式中正确的是 (  )
A. B.
C. D.
4.下列求导运算不正确的是( )
A. B.
C. D.
5.已知函数,则( )
A. B. C. D.
题型2、利用导数公式研究切线问题
6.已知过点的直线与曲线的相切于点,则切点坐标为( )
A. B. C. D.
7.已知曲线在点处的切线为,则实数( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
9.“以直代曲”是重要的数学思想.具体做法是:在函数图像某个切点附近用切线代替曲线来近似计算.比如要求的近似值,我们可以先构造函数,由于0.05与0比较接近,所以求出处的切线方程为,再把代入切线方程,故有,类比上述方式,则( )
A.1.001 B.1.005 C.1.015 D.1.025
10.已知函数的图像在点处的切线方程是,若,则
A. B. C. D.
题型3、导数公式的实际应用
11.已知直线l是曲线的切线,切点横坐标为,直线l与x轴和y轴分别相交于A、B两点,则面积为( )
A. B.1 C. D.
12.已知直线与曲线相切,切点为,与曲线也相切,切点是则的值为( )
A. B. C.0 D.1
13.定义:如果函数在区间上存在,满足,,则称函数是在区间上的一个双中值函数.已知函数是区间上的双中值函数,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
14.已知对任意实数都有,,若恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
15.设函数是奇函数的导函数,当时,,则使得成立的的取值范围是( )
A. B. C. D.
一、单选题
16.函数的导函数( )
A. B. C.e D.x
17.若,则( )
A. B. C.1 D.0
18.下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
19.若函数,则( )
A.0 B. C. D.
20.已知函数,则( )
A. B. C. D.
21.设函数的导函数为,且,则( )
A. B. C. D.
22.“以直代曲”是重要的数学思想.具体做法是:在函数图像某个切点附近用切线代替曲线来近似计算.比如要求的近似值,我们可以先构造函数,由于0.05与0比较接近,所以求出处的切线方程为,再把代入切线方程,故有,类比上述方式.则( )
A.1.001 B.1.005 C.1.015 D.1.025
23.定义:如果函数在区间上存在,满足,,则称函数是在区间上的一个双中值函数,已知函数是区间上的双中值函数,则实数的取值范围是
A. B. C. D.
二、多选题
24.下列结论中,正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
25.下列结论正确的为( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
三、填空题
26.曲线在点处的切线方程是 .
27.拉格朗日中值定理是微分学的基本定理之一,内容为:如果函数在闭区间上的图象连续不间断,在开区间内的导数为,那么在区间内至少存在一点,使得成立,其中叫做在上的“拉格朗日中值点”.根据这个定理,可得函数在上的“拉格朗日中值点”为 .
四、解答题
28.(1)求函数在点处的导数;
(2)求函数在点处的导数.
29.已知函数,点在曲线上.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求曲线过点的切线方程.
30.已知在时有极值0.
(1)求常数的值;
(2)求函数在区间上的值域.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【分析】求出导函数,将代入导函数,即可求出
【详解】.
故选:D
2.D
【分析】根据初等函数的导数公式即可判断.
【详解】对A,,故A错误;
对B,,故B错误;
对C,,故C错误;
对D,,故D正确;
故选:D.
3.D
【分析】根据基本初等函数的导数公式判断即可.
【详解】对于A、B:,故A、B错误;
对于C、D:,故C错误,D正确;
故选:D
4.C
【分析】根据基本函数的导数公式进行求解即可.
【详解】根据导数公式可知选项A、B、D是正确的;
对于C,,故C错误.
故选:C.
5.A
【分析】根据函数的导数公式求解.
【详解】因为,所以,
令,则有,解得,
所以,
所以,
故选:A.
6.A
【分析】
设切点坐标,利用导数求出过切点的切线方程,代入已知点求出,即可求出切点的坐标.
【详解】
设切点坐标为,由,得,则过切点的切线方程为,
把点代入切线方程得,,即,
又,所以,则,
则切点坐标为.
故选:A
7.D
【分析】利用导数的几何意义计算即可.
【详解】,所以,又曲线在点处的切线为,所以.
故选:D.
8.A
【分析】求导,根据导数的几何意义得出切线斜率,然后根据点斜式写出切线方程.
【详解】设,则,所以,即为切线斜率,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
故选:A
9.A
【分析】求出函数在点处的切线方程,再代入求出结果.
【详解】设,可得,,,
由于与0比较接近,所以求出曲线在点处的切线为,
在切点附近用切线代替曲线进行近似计算,.
故选:A.
10.C
【分析】根据切线方程计算,,再计算的导数,将2代入得到答案.
【详解】函数的图像在点处的切线方程是
故答案选C
【点睛】本题考查了切线方程,求函数的导数,意在考查学生的计算能力.
11.C
【分析】由已知可得切点坐标,利用导函数求出切线l的斜率,根据点斜式得到切线方程,进而得到A、B两点的坐标,即可求出的面积.
【详解】解:当时,,
而,,
所以切线l:,即,
当时,,即;当时,,即,
所以,
故选:C.
12.D
【分析】根据导数求出切线的斜率,得到切线方程,根据两切线相同列出等式即可得解.
【详解】设直线与曲线相切于,又,∴直线的斜率为,
∴处的切线方程为,即;
直线与曲线相切于,,
可得切线方程为,
即.
因为直线与两条曲线都相切,所以两条切线相同,
则且,
则,即
可得,解得,
故选:D.
13.B
【分析】由,,
即在有两解,解不等式即可得解.
【详解】求导可得,
由,
所以有两解,
即在有两解,

所以
解得:.
故选:B
14.D
【解析】由导数的运算求出,然后用分离参数法得出时,,时,,再设,求出在时最小值,在时的最大值,从而可得的范围.
【详解】因为,所以,即,所以(为常数),
,由,,
不等式为,时,不等式为,成立,
时,,时,,
设,则,
当或时,,当或时,,
所以在和上是减函数,在和上是增函数,
时,在时取得极小值也最小值,由恒成立得,
时,在时取得极大值也是最大值,由恒成立得,
综上有.
故选:D.
【点睛】本题考查导数的运算,考查用导数研究不等式恒成立问题,用分离参数法转化为求函数的最值是解题关键,解题时注意分类讨论思想的应用.
15.D
【分析】构造函数 根据的符号判断函数单调性,结合函数单调性的特点,得当时,f(x)<0, 当时,f(x)>0,再解不等式即可.
【详解】构造函数则 ,
已知当时,,所以在x>0时,<0,即g(x)在(0,+)上是减函数,
因为y=lnx在(0,+)上是增函数,所以f(x)在(0,+)上是减函数
已知是奇函数,所以f(x)在(-,0)上也是减函数,f(0)=0,
故当时,f(x)<0, 当时,f(x)>0,
由得 ,解得x<-2或0故选D.
【点睛】本题考查了函数的导数与函数的单调性的关系,考查了奇函数,以及不等式的解法,关键是构造函数,根据函数单调性分析f(x)>0与f(x)<0的解集.
16.A
【分析】根据基本初等函数的求导公式,即可求得答案.
【详解】由可得,
故选:A
17.D
【分析】根据基本初等函数的导数公式可判断.
【详解】由,所以函数是常函数,
.
故选:D.
18.B
【分析】根据基本初等函数的求导公式即可结合选项求解.
【详解】对于A, ,故A错误,
对于B,,故B正确,
对于C,,故C错误,
对于D, ,故D错误,
故选:B
19.A
【分析】利用初等函数求导公式求出导函数,从而可得答案.
【详解】因为函数,
所以,
则.
故选:A.
20.A
【分析】根据函数的导数公式求解.
【详解】因为,所以,
令,则有,解得,
所以,
所以,
故选:A.
21.A
【分析】
对求导后,将代入先求出,然后求出即可.
【详解】由,求导可得,,
取得到,解得,
此时,则.
故选:A
22.B
【分析】由题意可设,根据导数的几何意义求得在处的切线方程,根据在函数图像某个切点附近用切线代替曲线来近似计算,即可求得答案.
【详解】设,则,
则,故在处的切线方程为,设为,
故由题意得,
故选:B
23.A
【详解】,
∵函数是区间上的双中值函数,
∴区间上存在 ,
满足
∴方程在区间有两个不相等的解,
令,
则,
解得
∴实数的取值范围是.
故选:A.
24.ACD
【分析】利用基本初等函数的导数公式对各函数求导即可判断正误.
【详解】A:,对;
B:,错;
C:,对;
D:,则,对.
故选:ACD
25.BCD
【分析】根据基本初等函数的导数运算规则逐项验证答案即可.
【详解】常函数的导函数为0,选项A错误;
根据幂函数的求导规则,,选项B正确;
由指数函数的求导规则可知,选项C正确;
由对数函数的求导规则可知,选项D正确.
故选:BCD.
26.
【分析】根据导数的几何意义求解即可.
【详解】由题意,的导函数,故曲线在点处的切线斜率为,则切线方程.
故答案为:
27.##
【分析】求出函数的导数,令为函数在上的“拉格朗日中值点”,列方程求解即可.
【详解】由可得,
令为函数在上的“拉格朗日中值点”,
则,解得.
故答案为:
28.(1),(2)
【分析】求出函数的导函数,再代入计算可得.
【详解】(1), ,
∴;
(2)∵,,
∴.
29.(1);
(2)或.
【分析】(1)应用导数几何意义求曲线上一点处的切线方程即可;
(2)令所求切线在曲线上的切点为,由导数几何意义写出切线方程,结合点在切线上求参数,即可得切线方程.
【详解】(1)由题意,故,
所以,而,
所以曲线在点处的切线方程为.
(2)令所求切线在曲线上的切点为,则,
所以切线方程为,
又在切线上,故或,
所以切线方程为或.
30.(1)
(2)
【分析】(1)求出导函数,再由在时有极值0,可得解方程组即可求出的值;
(2)求出导函数,再由函数的单调性以及导数的正负列出表格,即可解得函数在和递增,递减,从而可得值域.
【详解】(1),可得,
由题时有极值0.可得:即
解得:或,
当时,单调,不会有极值,故舍去.
经验证成立;
(2)由(1)可知,
,,
增 减 增
所以函数在和递增,递减.
且,,,,
可得值域为.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页

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