资源简介 (共49张PPT)5.2 导数的运算5.2.1 基本初等函数的导数探究点一 利用导数公式求函数的导数探究点二 利用导数公式解决与切线有关的问题◆◆◆◆课前预习课中探究备课素材练习册答案核查【导】答案核查【练】【学习目标】1.掌握基本初等函数的导数,能根据导数的定义求函数为常数,,,,, 的导数.2.会使用导数公式解决问题.知识点一 常见函数的导数1.___,为常数 ;2.___为常数 ;3. ___;4. ____;5. _____;6. _____;7. _ ___;01知识点二 基本初等函数的导数1._______ 为常数 ;2._______,且 ;3. ____;4.______________________,且 ;5. __;6. ______;7. _______.【诊断分析】1.判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)(1)已知函数,则 .( )×(2)若,则 .( )×(3)若,则 .( )×(4) .( )×2.如何用导数的定义求 的导数?解:因为 ,所以,故 .探究点一 利用导数公式求函数的导数例1 求下列函数的导数:(1) ;解:因为,所以 .(2) ;解:因为 ,所以 .(3) ;解:因为,所以 .(4) ;解:因为,所以 .(5) ;解:因为,所以 .(6) .解:因为 ,所以 .变式 下列各式中正确的是 ( )A.且B.且C.D.[解析] 由,可知A,B均错误;由 ,可知C错误,D正确.√[素养小结]1.若函数符合基本初等函数的导数公式,则直接利用公式求导.2.若函数不符合基本初等函数的导数公式,则通过恒等变换对解析式进行化简或变形后再求导.探究点二 利用导数公式解决与切线有关的问题角度1 求切线方程例2 [2025·广东惠州中学高二质检]经过点作曲线 的切线,则切线方程为( )A.B.C.或D.或√[解析] 易知点在曲线上,,①当点 为切点时,切线斜率,切线方程为 ,即.②当点不是切点时,设切点为 ,可求得切线的斜率在曲线上,, ,整理得,解得或 (舍去),,,此时切线方程为 ,即.故经过点 的曲线的切线有两条,方程为或 .故选D.变式 [2025·江苏通州中学高二调研] 已知直线既与曲线相切,也与直线平行,则直线 的方程为( )A. B.C. D.[解析] 由可得,则直线 的斜率为2,设切点为.由,得,由题意得 ,可得,则,所以切点为 ,所以切线方程为,即 ,故选B.√[素养小结]利用导数的几何意义解决切线问题的两种情况1.若已知点是切点,则曲线在该点处的切线斜率就是该点处的导数.2.如果已知点不是切点,则应先设出切点,再借助两点连线的斜率公式求解.角度2 由切线方程求参数例3 点在函数的图象上,且满足到直线 的距离为1的点有且仅有1个,求实数 的值.解:函数的导函数为,设直线 与函数的图象相切于点 ,则解得则切点为,由题可知 到直线的距离为1,且直线在直线上方,所以,解得或 (舍去),即 .变式 已知曲线在点处的切线方程为,则____.[解析] 因为,所以,则,解得,则 ,所以切点坐标为,又切点在切线上,所以 ,可得 .[素养小结]由切线方程求参数值时,一般先设出切点,再根据给出切线方程的信息列方程(组)求解.1.知识点一给出的这些求导公式是中学阶段用的较多的公式,同时也代表各种类型.如:(1)常函数的导数为0;(2)奇函数, ,的导函数都为偶函数;(3)偶函数 的导函数为奇函数;(4) 体现的是根式的导数.2.知识点二给出的导数公式,可分为三类:第一类为幂函数,;第二类为三角函数,可记为正弦函数的导函数为余弦函数,余弦函数的导函数为正弦函数的相反数;第三类为指对数函数,对于公式和 比较容易记忆,但对于公式且和且 的记忆就较难,应区分公式的结构特征,找出差异,记忆公式.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.比如对带根号的函数,一般先将其转化为分数指数幂,再利用公式 求导.例 求 的导数.解:因为 ,所以 .练习册1.已知 ,则 的值为( )A. B. C. D.0[解析] , .故选D.√2.若,则 等于( )A.0 B. C.3 D.[解析] 因为,所以,所以 .故选D.√3.下列求导运算正确的是( )A. B.C. D.[解析] ,故A不正确;,故B不正确;,故C正确;,故D不正确.故选C.√4.已知函数,是的导函数,若 ,则( )A.2 B. C. D.[解析] 依题意得,则,解得 .故选D.√5.已知函数,则函数的图象在点 处的切线方程为( )A. B.C. D.[解析] 对于函数,求导得,则 ,又,所以所求切线方程为 ,即 .故选D.√6.(多选题)[2025·江苏盐城中学高二质检] 若直线 是函数的图象的一条切线,则函数 的解析式可能是( )A. B. C. D.[解析] 对于A,由得,令 ,可知该方程无解,故A不满足题意;对于B,由 得,令,解得 ,故B满足题意;√√√,故C满足题意;对于D,由 得,令,解得 ,故D满足题意.故选 .7.定义满足方程的实数解叫作函数 的“自足点”,则函数 的“自足点”是___.1[解析] 因为,所以,其中 ,所以,则 的“自足点”是方程的解,易知的图象与 的图象有一个交点,则方程有且仅有一个解,又 ,所以函数 的“自足点”是1,故填1.8.已知函数若,则实数 _________.或[解析] 当时,可得 ,解得或(舍去).当时,可得 ,解得.故填或 .9.(13分)求下列函数的导数.(1) ;解:因为,所以 .(2) ;解: .(3) ;解:,所以 .(4) ;解: .(5) .解: .9.(13分)求下列函数的导数.10.(13分)[2025·江苏南京五校调研] 已知函数 .(1)求在区间 上的平均变化率;解:因为 ,所以在区间 上的平均变化率为.(2)求曲线在点 处的切线方程;解:由,得 ,则, ,则切点坐标为 ,切线斜率为4,所以曲线在点处的切线方程为 ,即 .10.(13分)[2025·江苏南京五校调研] 已知函数 .(3)求曲线过点 的切线方程.解:易知直线与曲线 不相切,设切点为, .因为,所以 ,则由题意知,切线斜率,可得 ,即,解得或 .当时,切点为, ,此时满足题意的切线方程为 ;10.(13分)[2025·江苏南京五校调研] 已知函数 .当时,切点为, ,此时满足题意的切线方程为,即 .综上所述,满足题意的切线方程为或 .11.若曲线在点 处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为2,则实数 的值是( )A.2 B.4 C.6 D.8[解析] 因为,所以 ,所以切线方程为.令,得;令,得 .由题意知,,所以 .故选B.√12.[2025·安徽合肥一中高二调研]记函数表示对函数 连续两次求导,即先对求导得,再对求导得 ,下列函数中满足 的是( )A. B. C. D.[解析] 对于A,,;对于B, , ;对于C,, ;对于D,, .综上可知,只有选项C满足 ,故选C.√13.[2025·山东潍坊一中高二月考]函数特性 “函数的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直”,则下列函数中满足特性 的为( )A. B. C. D.√[解析] 设函数的图象上存在两点, ,若,则图象在这两点处的切线互相垂直.对于A,,则 ,故A不符合题意;对于B,,则,因为 ,所以存在,满足 ,故B符合题意;对于C,,则 ,故C不符合题意;对于D,,则 ,故D不符合题意.故选B.14.[2025·江苏淮阴中学高二月考]曲线 上的点到直线的距离的最小值为____.[解析] 设点在曲线 上,且曲线在该点处切线的斜率为1,因为,所以,解得,故切点为 ,切线方程为,即 ,由题意知所求距离的最小值为直线与直线间的距离,为 .15.(多选题)[2025·江苏苏州中学高二质检] 定义在区间 上图象连续不断的函数的导函数为,若存在 使得,则称 为函数在区间 上的“中值点”.下列函数中,在区间 上的“中值点”多于一个的是( )A. B. C. D.√√√[解析] 对于A,, ,则,又 ,,所以 ,解得,所以A符合题意.对于B,, ,则 ,又 ,,所以 对任意恒成立,所以B符合题意.,所以,根据指数函数的单调性可知,此方程只有一解,所以C不符合题意.对于D,,,则 ,又, ,所以,可得 ,所以D符合题意.故选 .16.(15分)已知函数,函数 ,若两函数的图象恰有两个不同的交点,求实数 的取值范围.解:由题知,设为图象上的一点,则 的图象在点处的切线方程为 .将代入方程可得 ,此时切线的斜率为 ,故与的图象相切时 ,作出与的图象,如图所示,设 ,,则由图可知,两函数的图象有两个不同交点时,需满足,即 .快速核答案(导学案)课前预习 知识点一 1. 2.0 3.1 4. 5. 6. 7.知识点二 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.【诊断分析】 1.(1)× (2)× (3)× (4)×2.解:因为,所以,故.课中探究 例1 (1)(2)(3)(4)(5)(6)变式 D 例2 D 变式 B例3 变式 快速核答案(练习册)1.D 2.D 3.C 4.D 5.D 6.BCD 7.1 8.或9.(1) (2)(3) (4) (5)10.(1)(2)(3)或11.B 12.C 13.B 14. 15.ABD16. 5.2 导数的运算5.2.1 基本初等函数的导数【课前预习】知识点一1.k 2.0 3.1 4.2x 5.3x26.- 7.知识点二1.αxα-1 2.axln a 3.ex4.logae 5. 6.cos x7.-sin x 诊断分析1.(1)× (2)× (3)× (4)×2.解:因为===k,所以=k,故f'(x)=k.【课中探究】探究点一例1 解:(1)因为y=2024,所以y'=(2024)'=0.(2)因为y==,所以y'=-=-.(3)因为y=4x,所以y'=4xln 4.(4)因为y=log3x,所以y'=.(5)因为y=-2sin =2sin=2sin cos =sin x,所以y'=(sin x)'=cos x.(6)因为y=log2x2-log2x=log2x,所以y'=(log2x)'=.变式 D [解析] 由(logax)'=,可知A,B均错误;由(3x)'=3xln 3,可知C错误,D正确.探究点二例2 D [解析] 易知点P在曲线y=x3上,y'=3x2,①当点P为切点时,切线斜率k1=y'|x=2=12,切线方程为y-8=12(x-2),即12x-y-16=0.②当点P不是切点时,设切点为A(x0,y0),可求得切线的斜率k=3.∵A在曲线上,∴y0=,∴=3,整理得(x0+1)(x0-2)2=0,解得x0=-1或x0=2 (舍去),∴y0=-1,k=3,此时切线方程为y+1=3(x+1),即3x-y+2=0.故经过点P的曲线的切线有两条,方程为12x-y-16=0或3x-y+2=0.故选D.变式 B [解析] 由2x-y-4=0可得y=2x-4,则直线l的斜率为2,设切点为(x0,y0).由y=,得y'=,由题意得y'==2,可得x0=,则y0==,所以切点为,所以切线方程为y-=2,即16x-8y+1=0,故选B.例3 解:函数y=ln x的导函数为y'=,设直线y=x+m与函数y=ln x的图象相切于点(x0,y0),则解得则切点为(1,0),由题可知(1,0)到直线y=x+a的距离为1,且直线y=x+a在直线y=x-1上方,所以=1,解得a=-1或a=--1(舍去),即a=-1.变式 -1 [解析] 因为y=x2,所以y'=2x,则2x0=2,解得x0=1,则=1,所以切点坐标为(1,1),又切点在切线y=2x+b上,所以1=2+b,可得b=-1.5.2 导数的运算5.2.1 基本初等函数的导数1.D [解析] ∵f(x)=cos 30°=,∴f'(x)=0.故选D.2.D [解析] 因为f(x)=,所以f'(x)=,所以f'(1)=.故选D.3.C [解析] (cos x)'=-sin x,故A不正确;(3x)'=3x·ln 3,故B不正确;(lg x)'=,故C正确;(x-2)'=-2x-2-1=-2x-3,故D不正确.故选C.4.D [解析] 依题意得f'(x)=3x2,则3=24,解得x=±2.故选D.5.D [解析] 对于函数f(x)=2x,求导得f'(x)=2xln 2,则f'(0)=ln 2,又f(0)=1,所以所求切线方程为y-1=ln 2·(x-0),即x·ln 2-y+1=0.故选D.6.BCD [解析] 对于A,由f(x)=得f'(x)=-,令f'(x)=-=,可知该方程无解,故A不满足题意;对于B,由f(x)=x4得f'(x)=4x3,令f'(x)=4x3=,解得x=,故B满足题意;对于C,由f(x)=sin x得f'(x)=cos x,令f'(x)=cos x=,解得x=±+2kπ(k∈Z),故C满足题意;对于D,由f(x)=ex得f'(x)=ex,令f'(x)=ex=,解得x=-ln 2,故D满足题意.故选BCD.7.1 [解析] 因为f(x)=ln x,所以f'(x)=,其中x>0,所以f(x)+f'(x)=ln x+,则f(x)=ln x的“自足点”是方程ln x+=1的解,易知y=ln x的图象与y=1-(x>0)的图象有一个交点,则方程ln x+=1有且仅有一个解,又f'(1)+f(1)=1,所以函数f(x)=ln x的“自足点”是1,故填1.8.-2或 [解析] f'(x)=当a<0时,可得f'(a)=3a2=12,解得a=-2或a=2(舍去).当09.解:(1)因为y=sin=,所以y'=0.(2)y'=ln=-ln 2.(3)y==,所以y'=()'=-=-.(4)y'=()'=()'==.(5)y'=(log3x)'=.10.解:(1)因为f(x)=x2,所以f(x)在区间[2024,2025]上的平均变化率为=20252-20242=(2025-2024)×(2025+2024)=4049.(2)由f(x)=x2,得f'(x)=2x,则f(2)=22=4,f'(2)=2×2=4,则切点坐标为(2,4),切线斜率为4,所以曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.(3)易知直线x=2与曲线y=f(x)不相切,设切点为(x0,),x0≠2.因为f(x)=x2,所以f'(x)=2x,则由题意知,切线斜率k=f'(x0)=,可得2x0=,即x0(x0-4)=0,解得x0=0或x0=4.当x0=0时,切点为(0,0),k=f'(x0)=2x0=0,此时满足题意的切线方程为y=0;当x0=4时,切点为(4,16),k=f'(x0)=2x0=8,此时满足题意的切线方程为y-16=8(x-4),即8x-y-16=0.综上所述,满足题意的切线方程为y=0或8x-y-16=0.11.B [解析] 因为y=,所以y'=,所以切线方程为y-=(x-a).令x=0,得y=;令y=0,得x=-a.由题意知a>0,××a=2,所以a=4.故选B.12.C [解析] 对于A,f'(x)=1,f(2)(x)=0≠f(x);对于B,f'(x)=cos x,f(2)(x)=-sin x≠f(x);对于C,f'(x)=ex,f(2)(x)=ex=f(x);对于D,f'(x)=,f(2)(x)=-≠f(x).综上可知,只有选项C满足f(2)(x)=f(x),故选C.13.B [解析] 设函数y=f(x)的图象上存在两点(x1,y1),(x2,y2),若k1·k2=f'(x1)·f'(x2)=-1,则图象在这两点处的切线互相垂直.对于A,y'=3x2≥0,则k1·k2=3·3≠-1,故A不符合题意;对于B,y'=cos x,则k1·k2=cos x1·cos x2,因为cos x∈[-1,1],所以存在x1,x2满足cos x1·cos x2=-1,故B符合题意;对于C,y'=ex>0,则k1·k2=·≠-1,故C不符合题意;对于D,y'=>0,则k1·k2=·≠-1,故D不符合题意.故选B.14. [解析] 设点(x0,ln x0)在曲线y=ln x上,且曲线在该点处切线的斜率为1,因为y'=,所以=1,解得x0=1,故切点为(1,0),切线方程为y-0=1×(x-1),即y=x-1,由题意知所求距离的最小值为直线y=x-1与直线y=x+2间的距离,为=.15.ABD [解析] 对于A,f(π)=sin π=0,f(-π)=sin(-π)=0,则f(π)-f(-π)=0,又f'(x)=cos x,f(π)-f(-π)=f'(ξ)[π-(-π)],所以cos ξ==0,解得ξ=±,所以A符合题意.对于B,f(π)=π,f(-π)=-π,则f(π)-f(-π)=2π,又f'(x)=1,f(π)-f(-π)=f'(ξ)[π-(-π)],所以f'(ξ)=1=对任意ξ∈[-π,π]恒成立,所以B符合题意.对于C,f(π)=eπ,f(-π)=e-π,则f(π)-f(-π)=eπ-e-π,又f'(x)=ex,f(π)-f(-π)=f'(ξ)[π-(-π)],所以eξ==,根据指数函数的单调性可知,此方程只有一解,所以C不符合题意.对于D,f(π)=π3,f(-π)=(-π)3=-π3,则f(π)-f(-π)=2π3,又f'(x)=3x2,f(π)-f(-π)=f'(ξ)[π-(-π)],所以3ξ2===π2,可得ξ=±,所以D符合题意.故选ABD.16.解:由题知f'(x)=ex,设(x0,)为f(x)图象上的一点,则f(x)的图象在点(x0,)处的切线方程为y-=(x-x0).将(-2,0)代入方程可得x0=-1,此时切线的斜率为e-1=,故g(x)=k(x+2)与f(x)=ex(x<1)的图象相切时k=,作出f(x)与g(x)的图象,如图所示,设A(1,e),C(-2,0),则由图可知,两函数的图象有两个不同交点时,需满足5.2.1 基本初等函数的导数【学习目标】 1.掌握基本初等函数的导数,能根据导数的定义求函数y=c(c为常数),y=x,y=x2,y=x3,y=,y=的导数. 2.会使用导数公式解决问题.知识点一 常见函数的导数1.(kx+b)'= (k,b为常数); 2.C'= (C为常数); 3.(x)'= ; 4.(x2)'= ; 5.(x3)'= ; 6.'= ; 7.()'= ; 知识点二 基本初等函数的导数1.(xα)'= (α 为常数); 2.(ax)'= (a>0,且a≠1); 3.(ex)'= ; 4.(logax)'= = (a>0,且a≠1); 5.(ln x)'= ; 6.(sin x)'= ; 7.(cos x)'= . 【诊断分析】 1.判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)(1)已知函数f(x)=5,则f'(1)=5. ( )(2)若y=x3,则y'=3x. ( )(3)若f(x)=log2x,则f'(x)=xln 2. ( )(4)(2x)'=2xlog2e. ( )2.如何用导数的定义求f(x)=kx+b的导数 ◆ 探究点一 利用导数公式求函数的导数例1 求下列函数的导数:(1)y=2024;(2)y=;(3)y=4x;(4)y=log3x;(5)y=-2sin;(6)y=log2x2-log2x.变式 下列各式中正确的是 ( ) A.(logax)'=(a>0且a≠1)B.(logax)'=(a>0且a≠1)C.(3x)'=3xD.(3x)'=3xln 3[素养小结]1.若函数符合基本初等函数的导数公式,则直接利用公式求导.2.若函数不符合基本初等函数的导数公式,则通过恒等变换对解析式进行化简或变形后再求导.◆ 探究点二 利用导数公式解决与切线有关的问题角度1 求切线方程例2 [2025·广东惠州中学高二质检] 经过点P(2,8)作曲线y=x3的切线,则切线方程为( )A.12x-y-16=0B.3x-y+2=0C.12x-y+16=0或3x-y-2=0D.12x-y-16=0或3x-y+2=0变式 [2025·江苏通州中学高二调研] 已知直线l既与曲线y=相切,也与直线2x-y-4=0平行,则直线l的方程为 ( )A.16x+8y-1=0 B.16x-8y+1=0C.4x-2y-1=0 D.2x-y+1=0[素养小结]利用导数的几何意义解决切线问题的两种情况1.若已知点是切点,则曲线在该点处的切线斜率就是该点处的导数.2.如果已知点不是切点,则应先设出切点,再借助两点连线的斜率公式求解.角度2 由切线方程求参数例3 点P在函数y=ln x的图象上,且满足到直线y=x+a的距离为1的点P有且仅有1个,求实数a的值.变式 已知曲线y=x2在点(x0,)处的切线方程为y=2x+b,则b= . [素养小结]由切线方程求参数值时,一般先设出切点,再根据给出切线方程的信息列方程(组)求解.5.2 导数的运算5.2.1 基本初等函数的导数1.已知f(x)=cos 30°,则f'(x)的值为 ( ) A.- B.C.- D.02.若f(x)=,则f'(1)等于 ( )A.0 B.-C.3 D.3.下列求导运算正确的是 ( )A.(cos x)'=sin xB.(3x)'=3xlog3eC.(lg x)'=D.(x-2)'=-2x-14.已知函数f(x)=x3,f'(x)是f(x)的导函数,若f'(x0)=24,则x0= ( )A.2 B.-2C.± D.±25.已知函数f(x)=2x,则函数f(x)的图象在点(0,f(0))处的切线方程为 ( )A.x-y-1=0B.x-y+1=0C.x·ln 2-y-1=0D.x·ln 2-y+1=06.(多选题)[2025·江苏盐城中学高二质检] 若直线y=x+b是函数f(x)的图象的一条切线,则函数f(x)的解析式可能是 ( )A.f(x)= B.f(x)=x4C.f(x)=sin x D.f(x)=ex7.定义满足方程f'(x)+f(x)=1的实数解x0叫作函数f(x)的“自足点”,则函数f(x)=ln x的“自足点”是 . 8.已知函数f(x)=若f'(a)=12,则实数a= . 9.(13分)求下列函数的导数.(1)y=sin;(2)y=;(3)y=;(4)y=;(5)y=log3x.10.(13分)[2025·江苏南京五校调研] 已知函数f(x)=x2.(1)求f(x)在区间[2024,2025]上的平均变化率;(2)求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;(3)求曲线y=f(x)过点(2,0)的切线方程.11.若曲线y=在点P(a,)处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为2,则实数a的值是 ( )A.2 B.4C.6 D.812.[2025·安徽合肥一中高二调研] 记函数f(2)(x)表示对函数f(x)连续两次求导,即先对f(x)求导得f'(x),再对f'(x)求导得f(2)(x),下列函数中满足f(2)(x)=f(x)的是 ( )A.f(x)=x B.f(x)=sin xC.f(x)=ex D.f(x)=ln x13.[2025·山东潍坊一中高二月考] 函数特性P:“函数的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直”,则下列函数中满足特性P的为 ( )A.y=x3 B.y=sin xC.y=ex D.y=ln x14.[2025·江苏淮阴中学高二月考] 曲线y=ln x上的点到直线y=x+2的距离的最小值为 . 15.(多选题)[2025·江苏苏州中学高二质检] 定义在区间[a,b]上图象连续不断的函数f(x)的导函数为f'(x),若存在ξ∈[a,b]使得f(b)-f(a)=f'(ξ)(b-a),则称ξ为函数f(x)在区间[a,b]上的“中值点”.下列函数中,在区间[-π,π]上的“中值点”多于一个的是 ( )A.f(x)=sin x B.f(x)=xC.f(x)=ex D.f(x)=x316.(15分)已知函数f(x)=ex(x<1),函数g(x)=k(x+2),若两函数的图象恰有两个不同的交点,求实数k的取值范围. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 5.2.1 基本初等函数的导数.pptx 5.2.1 基本初等函数的导数 【正文】导学案.docx 5.2.1 基本初等函数的导数 【正文】练习册.docx 5.2.1 基本初等函数的导数 【答案】导学案.docx 5.2.1 基本初等函数的导数 【答案】练习册.docx