第三章 第1节 导数的概念、意义及运算 课件(共514张PPT)+学案 2027届高中数学人教A版(2019)一轮复习

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第三章 第1节 导数的概念、意义及运算 课件(共514张PPT)+学案 2027届高中数学人教A版(2019)一轮复习

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课标要求 1.了解导数的概念、掌握基本初等函数的导数. 2.通过函数图象,理解导数的几何意义.
3.能够用导数公式和导数的运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数(形如f(ax+b))的导数.
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数记作f'(x0)或y',
f'(x0)=.
(2)函数y=f(x)的导函数
f'(x)=.
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在x=x0处的导数的几何意义就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率,相应的切线方程为y-f(x0)=f'(x0)(x-x0).
3.基本初等函数的导数公式
基本初等函数 导函数
f(x)=c(c为常数) f'(x)=0
f(x)=xα(α∈R,且α≠0) f'(x)=αxα-1
f(x)=sin x f'(x)=cos x
f(x)=cos x f'(x)=-sin x
f(x)=ax(a>0,且a≠1) f'(x)=axln a
f(x)=ex f'(x)=ex
f(x)=logax(a>0,且a≠1) f'(x)=
f(x)=ln x f'(x)=
4.导数的运算法则
若f'(x),g'(x)存在,则有:
(1)[f(x)±g(x)]'=f'(x)±g'(x);
(2)[f(x)g(x)]'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x);
(3)(g(x)≠0);
(4)[cf(x)]'=cf'(x).
5.复合函数的定义及其导数
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yx'=yu'·ux',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.
1.可导奇函数的导数是偶函数,可导偶函数的导数是奇函数,可导周期函数的导数还是周期函数.
2.曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定只有一个,而直线与二次曲线相切只有一个公共点.并注意“在点P处的切线”,说明点P为切点,点P既在曲线上,又在切线上;“过点P处的切线”,说明点P不一定是切点,点P一定在切线上,但不一定在曲线上.
3.函数y=f(x)的导数f'(x)反映了函数f(x)的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,|f'(x)|的大小反映了f(x)图象变化的快慢,|f'(x)|越大,曲线在这点处的切线越“陡”.
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)f'(x0)是函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率,反映函数y=f(x)在x=x0附近的变化情况.(  )
(2)函数f(x)=sin(-x)的导函数f'(x)=cos x.(  )
(3)求f'(x0)时,可先求f(x0),再求f'(x0).(  )
(4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.(  )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×
解析 (2)f(x)=sin(-x)=-sin x,则f'(x)=-cos x,错误.
(3)求f'(x0)时,应先求f'(x),再代入求值,错误.
(4)函数y=x2与x=0这条直线只有一个公共点,但它们相交,错误.
2.(人教B选修三P87例3改编)(多选)下列导数运算中正确的是(  )
A.(e5x-1)'=5e5x-1
B.[ln(2x+1)]'=
C.()'=
D.'=-2cos
答案 ABC
解析 选项D中,'=2cos.
3.(人教A选修二P81T6改编)已知函数f(x)满足f(x)=f'cos x-sin x,则f'=     .
答案 1-
解析 f'(x)=-f'sin x-cos x,
令x=,得f'=-f',
解得f'=1-.
4.(人教A选修二P82T11改编)已知曲线y=xex在点(1,e)处的切线与曲线y=aln x+2在点(1,2)处的切线平行,则a=    .
答案 2e
解析 由y=xex,得y'=ex(x+1),
所以该曲线在点(1,e)处的切线斜率为2e,
由y=aln x+2,得y'=,
所以该曲线在点(1,2)处切线斜率为a.
因为两切线平行,所以a=2e.
考点一 导数的概念
例1 设f(x)在x=x0处可导,下列式子与f'(x0)相等的是(  )
A.
B.
C.
D.
答案 B
解析 对于A,=-=-f'(x0),
A错误;
对于B,=f'(x0),B正确;
对于C,=2=2f'(x0),C错误;
对于D,=-=-f'(x0),
D错误.故选B.
感悟提升 由导数的定义可知,若函数
y=f(x)在x=x0处可导,则f'(x0)=, 它仅与x0有关,与Δx无关,因此使用导数的定义时要明确公式的形式,当分子为f(x0+Δx)-f(x0)时,分母也应该是(x0+Δx)-x0,要注意公式的变形.
训练1 若函数f(x)在x=1处的导数为2,则=(  )
A.2 B.1
C. D.6
答案 B
解析 由函数f(x)在x=1处的导数为2,得f'(1)=2,所以f'(1)=1.
考点二 导数的运算
例2 (1)设函数f(x)的导数为f'(x),且f(x)=x2+3xf'(2)+ln x,则f'(2)=    .
答案 -
解析 f'(x)=2x+3f'(2)+, 故f'(2)=4+3f'(2)+,故f'(2)=-.
(2)求下列函数的导数:
①y=x2sin x;
②y=ln;
③y=;
④y=xsincos.
解 ①y'=(x2)'sin x+x2(sin x)'
=2xsin x+x2cos x.
②y'=·()'=.
③y'==-.
④∵y=xsincos
=xsin(4x+π)=-xsin 4x,
∴y'=-sin 4x-x·4cos 4x
=-sin 4x-2xcos 4x.
感悟提升 导数运算的注意点
(1)求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导.
(2)抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解.
(3)复合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元.
训练2 (1)(多选)(2025·河南名校调研)下列求导运算正确的是(  )
A.'=1-
B.(e2x)'=e2x
C.(log2x)'=
D.'=
(2)设函数f(x)的导函数是f'(x),若f(x)=f'(π)x2-cos x,则f'=    .
答案 (1)AC (2)
解析 (1)对于A,'=1-,故A正确;
对于B,(e2x)'=e2x(2x)'=2e2x,故B错误;
对于C,(log2x)'=,故C正确;
对于D,'==-,故D错误.
(2)因为f(x)=f'(π)x2-cos x,
所以f'(x)=2f'(π)x+sin x,
所以f'(π)=2πf'(π), 解得f'(π)=0,
所以f'(x)=sin x,所以f'.
考点三 求切线方程
例3 (1)(2026·江西六校联考)已知函数f(x)=则曲线f(x)在点(7,f(7))处的切线方程为(  )
A.8x+y-40=0 B.4x+y-12=0
C.8x-y-72=0 D.x+4y-22=0
(2)(多选)(2026·商洛模拟)过点(1,0)向曲线y=x3-x作切线,则切线方程可能是(  )
A.2x-y-2=0 B.3x-y-3=0
C.x+4y-1=0 D.2x+y-2=0
答案 (1)A (2)AC
解析 (1)当x∈(0,2]时,f'(x)=2x-3,
当x∈(6,8]时,f(x)=2f(x-2)=8f(x-6),
则f'(x)=8f'(x-6),
所以f(7)=8f(1)=-16,f'(7)=8f'(1)=-8,
则所求切线方程为y-(-16)=-8(x-7),即8x+y-40=0.故选A.
(2)令f(x)=x3-x,
则f'(x)=3x2-1.
设切点坐标为(x0,-x0),
则切线方程为y-(-x0)=(3-1)(x-x0),
将(1,0)代入,整理得2-3+1=2-2+1=0,
即(x0-1)2(2x0+1)=0,
解得x0=1或x0=-.
当x0=1时,切线方程为2x-y-2=0;
当x0=-时,切线方程为x+4y-1=0.
故选AC.
感悟提升 求函数y=f(x)的切线方程
若已知曲线y=f(x)和点P(x0,y0),求过点P的切线方程.
(1)当P(x0,y0)是切点时,切线方程为y-y0=f'(x0)(x-x0).
(2)当P(x0,y0)不是切点时,可分以下几步完成:
第一步:设出切点坐标P'(x1,f(x1));
第二步:写出过点P'(x1,f(x1))的切线方程y-f(x1)=f'(x1)(x-x1);
第三步:将点P的坐标(x0,y0)代入切线方程求出x1;
第四步:将x1的值代入方程y-f(x1)=f'(x1)·(x-x1)可得过点P(x0,y0)的切线方程.
训练3 (1)曲线y=+sin在点(0,1)处的切线方程为(  )
A.y=x-1 B.x=1
C.y=1 D.y=x+1
(2)(多选)下列函数的图象与直线y=x+1相切的有(  )
A.y=ex B.y=ln x
C.y=sin x+1 D.y=x3+1
答案 (1)D (2)AC
解析 (1)因为y=+sin(π-2x)=+sin 2x,
所以y'=-+2cos 2x,
所以曲线y=+sin(π-2x)在点(0,1)处的切线斜率为-+2cos 0=-1+2=1,
所以切线方程为y-1=1×(x-0),
即y=x+1.
(2)对于A,若y=ex与y=x+1相切,设切点为(x1,y1),易知y'=ex,
则=1,解得x1=0,
即切点为(0,1),切线为y=x+1,故A正确;
对于B,若y=ln x与y=x+1相切,
设切点为(x2,y2),易知y'=(ln x)'=,
则=1,解得x2=1,
切点为(1,0),切线方程为y=x-1,故B错误;
对于C,若y=sin x+1与y=x+1相切,
设切点为(x3,y3),
易知y'=cos x,
则cos x3=1,解得x3=2kπ,k∈Z,
当k=0时,切点为(0,1),切线方程为y=x+1,故C正确;
对于D,易知y=x3+1与y=x+1有三个交点,(0,1),(1,2),(-1,0),
又y'=3x2,显然在三个交点处的斜率均不是1,
所以y=x+1不是切线,故D错误.
一、单选题
1.已知f(x)=,则f'=(  )
A.-2-ln 2 B.-2+ln 2
C.2-ln 2 D.2+ln 2
答案 D
解析 依题意有
f'(x)=,
f'=2+ln 2.
2.若函数f(x)满足=2,则=(  )
A.2 B.1
C.0 D.-1
答案 D
解析 因为=2,
所以
=-
=-×2=-1.
3.(2026·湛江模拟)已知函数f(x)=ex+2x,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为(  )
A.y=2x+1 B.y=3x+1
C.y=2x D.y=3x
答案 B
解析 由f(x)=ex+2x,得f'(x)=ex+2,
则f'(0)=3,又f(0)=1,
所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=3x+1.
4.已知函数y=f(x)的图象是下列四个图象之一,且其导函数y=f'(x)的图象如图所示,则该函数的图象是(  )
答案 B
解析 由导函数的图象可得,导函数f'(x)的值在[-1,0]上逐渐增大,在[0,1]上逐渐减小,
所以函数f(x)在[-1,0]上增长速度逐渐变快,在[0,1]上增长速度逐渐变慢,故选B.
5.(2026·厦门模拟)已知直线l与曲线y=x3-x在原点处相切,则l的倾斜角为(  )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 由y'=3x2-1,得y'|x=0=-1,
即直线l的斜率为-1,所以l的倾斜角为.
6.函数y=f(x)的图象如图所示,f'(x)是函数f(x)的导函数,则下列大小关系正确的是(  )
A.2f'(3)B.2f'(3)<2f'(5)C.f(5)-f(3)<2f'(3)<2f'(5)
D.2f'(5)<2f'(3)答案 A
解析 由图可知,f'(3)<即2f'(3)7.已知函数f(x)为偶函数,其图象在点(1,f(1))处的切线方程为x-2y+1=0,记f(x)的导函数为f'(x),则f'(-1)=(  )
A.- B.
C.-2 D.2
答案 A
解析 因为f(x)为偶函数,
所以f(x)=f(-x),两边求导,
得f'(x)=f'(-x)·(-x)',
f'(x)=-f'(-x).
又f(x)的图象在(1,f(1))处的切线方程为x-2y+1=0,
所以f'(1)=.
所以f'(-1)=-f'(1)=-.
二、多选题
8.(2026·濮阳段考)下列求导运算正确的有(  )
A.'=-sin
B.(xln x)'=ln x+1
C.'=
D.'=x2-1
答案 BCD
解析 '=0,故A错误;
(xln x)'=ln x+1,故B正确;
'=,故C正确;
'=x2-1+0=x2-1,故D正确.
9.(2026·郑州调研)已知函数f(x)=x3-3x2+1的图象在点(m,f(m))处的切线为lm,则(  )
A.lm的斜率的最小值为-2
B.lm的斜率的最小值为-3
C.l0的方程为y=1
D.l-1的方程为y=9x+6
答案 BCD
解析 因为f'(x)=3x2-6x=3(x-1)2-3≥-3,所以lm的斜率的最小值为-3.
因为f'(0)=0,f(0)=1,
所以l0的方程为y=1.
因为f'(-1)=9,f(-1)=-3,
所以l-1的方程为y+3=9(x+1),即y=9x+6.
三、填空题
10.(2026·衡阳调研)若函数f(x)=f'(-1)·x2-2x+1,则f'(-1)=    .
答案 -1
解析 因为f(x)=f'(-1)x2-2x+1,
所以f'(x)=f'(-1)x-2,
得到f'(-1)=-f'(-1)-2,
解得f'(-1)=-1.
11.函数f(x)=x3-3x2的图象上过点(3,0)的所有切线的方程为    .
答案 y=0和y=9x-27
解析 由题意得f'(x)=3x2-6x.设切点为(x0,y0),
则f'(x0)=3-6x0,
所以切线的方程为
y-y0=(3-6x0)(x-x0).
又切线过点(3,0),
所以0-y0=(3-6x0)(3-x0).
又y0=-3,
化简得2-12+18x0=0,
所以x0=0或x0=3.
当x0=0时,切线方程为y=0;
当x0=3时,切线方程为y=9(x-3),
即y=9x-27.
12.(2026·西安部分学校联考)若M是曲线f(x)=2x2-ln x上任意一点,则点M到直线y=3x-6的最小距离为    .
答案 
解析 设曲线在点M(x0,y0)(x0>0)处的切线与直线y=3x-6平行,此时点M到直线y=3x-6的距离最小.
因为f'(x)=4x-,x>0,
所以4x0-=3,即4-3x0-1=0,
解得x0=1或x0=-(舍去),
所以f(1)=2,即切点为M(1,2),
所以切点到直线y=3x-6的距离为.
四、解答题
13.已知函数f(x)的导函数为f'(x),且满足f(x)=2xf'(e)+ln x.
(1)求f'(e)及f(e)的值;
(2)求f(x)在点(e2,f(e2))处的切线方程.
解 (1)∵f(x)=2xf'(e)+ln x,
∴f'(x)=2f'(e)+,
f'(e)=2f'(e)+,
∴f'(e)=-,f(x)=-+ln x,
∴f(e)=-+ln e=-1.
(2)∵f(x)=-+ln x,
f'(x)=-,
∴f(e2)=-+ln e2=2-2e,
f'(e2)=-,
∴f(x)在点(e2,f(e2))处的切线方程为
y-(2-2e)=(x-e2),
即(2e-1)x+e2y-e2=0.
14.已知函数f(x)=x3-4x2+5x-4.
(1)求曲线f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(2)求经过点A(2,-2)的曲线f(x)的切线方程.
解 (1)因为f'(x)=3x2-8x+5,
所以f'(2)=1,
又f(2)=-2,所以曲线f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-(-2)=x-2,
即x-y-4=0.
(2)设切点坐标为(x0,-4+5x0-4),
因为f'(x0)=3-8x0+5,所以切线方程为y-(-2)=(3-8x0+5)(x-2),
又切线过点(x0,-4+5x0-4),
所以-4+5x0-2=(3-8x0+5)·(x0-2),
整理得(x0-2)2(x0-1)=0,
解得x0=2或x0=1,
所以经过点A(2,-2)的曲线f(x)的切线方程为x-y-4=0或y+2=0.(共51张PPT)
数学
高考总


第三章 一元函数的导数及其应用
第1节 导数的概念、意义及运算
1.了解导数的概念、掌握基本初等函数的导数.
2.通过函数图象,理解导数的几何意义.
3.能够用导数公式和导数的运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数(形如f(ax+b))的导数.
课标要求
内容索引
知识诊断自测
01
考点聚焦突破
02
03
课时对点精练
知识诊断自测
01
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数记作________或_________,
f'(x0)=________________________.
(2)函数y=f(x)的导函数
f'(x)=.
f'(x0)
y'
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在x=x0处的导数的几何意义就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的______,相应的切线方程为_______________________.
斜率
y-f(x0)=f'(x0)(x-x0)
3.基本初等函数的导数公式
0
αxα-1
cos x
-sin x
axln a
ex
基本初等函数 导函数
f(x)=c(c为常数) f'(x)=_____
f(x)=xα(α∈R,且α≠0) f'(x)=_____
f(x)=sin x f'(x)=_____
f(x)=cos x f'(x)=_____
f(x)=ax(a>0,且a≠1) f'(x)=_____
f(x)=ex f'(x)=_____
f(x)=logax(a>0,且a≠1) f'(x)=
f(x)=ln x f'(x)=
4.导数的运算法则
若f'(x),g'(x)存在,则有:
(1)[f(x)±g(x)]'=______________;
(2)[f(x)g(x)]'=______________________;
(3)(g(x)≠0);
(4)[cf(x)]'=_________.
5.复合函数的定义及其导数
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yx'=_________,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.
f'(x)±g'(x)
f'(x)g(x)+f(x)g'(x)
cf'(x)
yu'·ux'
常用结论与微点提醒
1.可导奇函数的导数是偶函数,可导偶函数的导数是奇函数,可导周期函数的导数还是周期函数.
2.曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定只有一个,而直线与二次曲线相切只有一个公共点.并注意“在点P处的切线”,说明点P为切点,点P既在曲线上,又在切线上;“过点P处的切线”,说明点P不一定是切点,点P一定在切线上,但不一定在曲线上.
3.函数y=f(x)的导数f'(x)反映了函数f(x)的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,|f'(x)|的大小反映了f(x)图象变化的快慢,|f'(x)|越大,曲线在这点处的切线越“陡”.
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)f'(x0)是函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率,反映函数y=f(x)在x=x0附近的变化情况.(  )
(2)函数f(x)=sin(-x)的导函数f'(x)=cos x.(  )
(2)f(x)=sin(-x)=-sin x,则f'(x)=-cos x,错误.
诊断自测 概念思考辨析+教材经典改编

×
(3)求f'(x0)时,可先求f(x0),再求f'(x0).(  )
(4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.(  )
(3)求f'(x0)时,应先求f'(x),再代入求值,错误.
(4)函数y=x2与x=0这条直线只有一个公共点,但它们相交,错误.
×
×
2.(人教B选修三P87例3改编)(多选)下列导数运算中正确的是(   )
A.(e5x-1)'=5e5x-1
B.[ln(2x+1)]'=
C.()'=
D.'=-2cos
ABC
选项D中,'=2cos.
3.(人教A选修二P81T6改编)已知函数f(x)满足f(x)=f'cos x-sin x,则f'=     .
f'(x)=-f'sin x-cos x,
令x=,得f'=-f',
解得f'=1-.
1-
4.(人教A选修二P82T11改编)已知曲线y=xex在点(1,e)处的切线与曲线y=aln x+2在点(1,2)处的切线平行,则a=    .
2e
由y=xex,得y'=ex(x+1),
所以该曲线在点(1,e)处的切线斜率为2e,
由y=aln x+2,得y'=,
所以该曲线在点(1,2)处切线斜率为a.
因为两切线平行,所以a=2e.
考点聚焦突破
02
例1设f(x)在x=x0处可导,下列式子与f'(x0)相等的是(  )
A.
B.
C.
D.
B
考点一 导数的概念
对于A,=-=-f'(x0),
A错误;
对于B,=f'(x0),B正确;
对于C,=2=2f'(x0),C错误;
对于D,=-=-f'(x0),
D错误.故选B.
感悟提升
由导数的定义可知,若函数y=f(x)在x=x0处可导,则f'(x0)=, 它仅与x0有关,与Δx无关,因此使用导数的定义时要明确公式的形式,当分子为f(x0+Δx)-f(x0)时,分母也应该是(x0+Δx)-x0,要注意公式的变形.
训练1 若函数f(x)在x=1处的导数为2,则=(  )
A.2 B.1
C. D.6
B
由函数f(x)在x=1处的导数为2,得f'(1)=2,
所以f'(1)=1.

考点二 导数的运算
例2 (1)设函数f(x)的导数为f'(x),且f(x)=x2+3xf'(2)+ln x,则f'(2)=    .
f'(x)=2x+3f'(2)+, 故f'(2)=4+3f'(2)+,故f'(2)=-.
(2)求下列函数的导数:
①y=x2sin x;
②y=ln;
①y'=(x2)'sin x+x2(sin x)'=2xsin x+x2cos x.
②y'=·()'=.
③y=;
④y=xsincos.
③y'==-.
④∵y=xsincos
=xsin(4x+π)=-xsin 4x,
∴y'=-sin 4x-x·4cos 4x
=-sin 4x-2xcos 4x.
感悟提升
导数运算的注意点
(1)求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导.
(2)抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解.
(3)复合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元.
训练2 (1)(多选)(2025·河南名校调研)下列求导运算正确的是(   )
A.'=1- B.(e2x)'=e2x
C.(log2x)'= D.'=
AC
对于A,'=1-,故A正确;
对于B,(e2x)'=e2x(2x)'=2e2x,故B错误;
对于C,(log2x)'=,故C正确;
对于D,'==-,故D错误.
(2)设函数f(x)的导函数是f'(x),若f(x)=f'(π)x2-cos x,则f'=    .
因为f(x)=f'(π)x2-cos x,
所以f'(x)=2f'(π)x+sin x,
所以f'(π)=2πf'(π), 解得f'(π)=0,
所以f'(x)=sin x,所以f'.
例3 (1)(2026·江西六校联考)已知函数f(x)=则曲线f(x)在点(7,f(7))处的切线方程为(  )
A.8x+y-40=0 B.4x+y-12=0
C.8x-y-72=0 D.x+4y-22=0
A
当x∈(0,2]时,f'(x)=2x-3,
当x∈(6,8]时,f(x)=2f(x-2)=8f(x-6),则f'(x)=8f'(x-6),
所以f(7)=8f(1)=-16,f'(7)=8f'(1)=-8,
则所求切线方程为y-(-16)=-8(x-7),即8x+y-40=0.故选A.
考点三 求切线方程
(2)(多选)(2026·商洛模拟)过点(1,0)向曲线y=x3-x作切线,则切线方程可能是(  )
A.2x-y-2=0 B.3x-y-3=0
C.x+4y-1=0 D.2x+y-2=0
AC
令f(x)=x3-x,则f'(x)=3x2-1.
设切点坐标为(x0,-x0),
则切线方程为y-(-x0)=(3-1)(x-x0),
将(1,0)代入,整理得2-3+1=2-2+1=0,
即(x0-1)2(2x0+1)=0,解得x0=1或x0=-.
当x0=1时,切线方程为2x-y-2=0;
当x0=-时,切线方程为x+4y-1=0.故选AC.
感悟提升
求函数y=f(x)的切线方程
若已知曲线y=f(x)和点P(x0,y0),求过点P的切线方程.
(1)当P(x0,y0)是切点时,切线方程为y-y0=f'(x0)(x-x0).
(2)当P(x0,y0)不是切点时,可分以下几步完成:
第一步:设出切点坐标P'(x1,f(x1));
第二步:写出过点P'(x1,f(x1))的切线方程y-f(x1)=f'(x1)(x-x1);
第三步:将点P的坐标(x0,y0)代入切线方程求出x1;
第四步:将x1的值代入方程y-f(x1)=f'(x1)·(x-x1)可得过点P(x0,y0)的切线方程.
训练3 (1)曲线y=+sin在点(0,1)处的切线方程为(  )
A.y=x-1 B.x=1
C.y=1 D.y=x+1
D
因为y=+sin(π-2x)=+sin 2x,
所以y'=-+2cos 2x,
所以曲线y=+sin(π-2x)在点(0,1)处的切线斜率为-+2cos 0=-1+2=1,
所以切线方程为y-1=1×(x-0),即y=x+1.
(2)(多选)下列函数的图象与直线y=x+1相切的有(  )
A.y=ex B.y=ln x
C.y=sin x+1 D.y=x3+1
AC
对于A,若y=ex与y=x+1相切,设切点为(x1,y1),易知y'=ex,
则=1,解得x1=0,
即切点为(0,1),切线为y=x+1,故A正确;
对于B,若y=ln x与y=x+1相切,
设切点为(x2,y2),易知y'=(ln x)'=,
则=1,解得x2=1,切点为(1,0),切线方程为y=x-1,故B错误;
对于C,若y=sin x+1与y=x+1相切,
设切点为(x3,y3),
易知y'=cos x,
则cos x3=1,解得x3=2kπ,k∈Z,
当k=0时,切点为(0,1),切线方程为y=x+1,故C正确;
对于D,易知y=x3+1与y=x+1有三个交点,(0,1),(1,2),(-1,0),
又y'=3x2,显然在三个交点处的斜率均不是1,
所以y=x+1不是切线,故D错误.
课时对点精练
03
一、单选题
1.已知f(x)=,则f'=(  )
A.-2-ln 2 B.-2+ln 2
C.2-ln 2 D.2+ln 2
D
依题意有f'(x)=,
f'=2+ln 2.
2.若函数f(x)满足=2,则=(  )
A.2 B.1
C.0 D.-1
D
因为=2,
所以
=-
=-×2=-1.
3.(2026·湛江模拟)已知函数f(x)=ex+2x,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为(  )
A.y=2x+1 B.y=3x+1
C.y=2x D.y=3x
B
由f(x)=ex+2x,得f'(x)=ex+2,
则f'(0)=3,又f(0)=1,
所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=3x+1.
4.已知函数y=f(x)的图象是下列四个图象之一,且其导函数y=f'(x)的图象如图所示,则该函数的图象是(  )
B
由导函数的图象可得,导函数f'(x)的值在[-1,0]上逐渐增大,在[0,1]上逐渐减小,
所以函数f(x)在[-1,0]上增长速度逐渐变快,在[0,1]上增长速度逐渐变慢,故选B.
5.(2026·厦门模拟)已知直线l与曲线y=x3-x在原点处相切,则l的倾斜角为(  )
A. B.
C. D.
C
由y'=3x2-1,得y'|x=0=-1,
即直线l的斜率为-1,所以l的倾斜角为.
6.函数y=f(x)的图象如图所示,f'(x)是函数f(x)的导函数,则下列大小关系正确的是(  )
A.2f'(3)B.2f'(3)<2f'(5)C.f(5)-f(3)<2f'(3)<2f'(5)
D.2f'(5)<2f'(3)A
由图可知,f'(3)<即2f'(3)7.已知函数f(x)为偶函数,其图象在点(1,f(1))处的切线方程为x-2y+1=0,记f(x)的导函数为f'(x),则f'(-1)=(  )
A.- B.
C.-2 D.2
A
因为f(x)为偶函数,所以f(x)=f(-x),两边求导,
得f'(x)=f'(-x)·(-x)',f'(x)=-f'(-x).
又f(x)的图象在(1,f(1))处的切线方程为x-2y+1=0,
所以f'(1)=.所以f'(-1)=-f'(1)=-.
二、多选题
8.(2026·濮阳段考)下列求导运算正确的有(   )
A.'=-sin B.(xln x)'=ln x+1
C.'= D.'=x2-1
BCD
'=0,故A错误;
(xln x)'=ln x+1,故B正确;
'=,故C正确;
'=x2-1+0=x2-1,故D正确.
9.(2026·郑州调研)已知函数f(x)=x3-3x2+1的图象在点(m,f(m))处的切线为lm,则(   )
A.lm的斜率的最小值为-2 B.lm的斜率的最小值为-3
C.l0的方程为y=1 D.l-1的方程为y=9x+6
BCD
因为f'(x)=3x2-6x=3(x-1)2-3≥-3,所以lm的斜率的最小值为-3.
因为f'(0)=0,f(0)=1,
所以l0的方程为y=1.
因为f'(-1)=9,f(-1)=-3,
所以l-1的方程为y+3=9(x+1),即y=9x+6.
三、填空题
10.(2026·衡阳调研)若函数f(x)=f'(-1)·x2-2x+1,则f'(-1)=    .
-1
因为f(x)=f'(-1)x2-2x+1,
所以f'(x)=f'(-1)x-2,
得到f'(-1)=-f'(-1)-2,
解得f'(-1)=-1.
11.函数f(x)=x3-3x2的图象上过点(3,0)的所有切线的方程为              .
y=0和y=9x-27
由题意得f'(x)=3x2-6x.设切点为(x0,y0),
则f'(x0)=3-6x0,
所以切线的方程为
y-y0=(3-6x0)(x-x0).
又切线过点(3,0),
所以0-y0=(3-6x0)(3-x0).
又y0=-3,
化简得2-12+18x0=0,
所以x0=0或x0=3.
当x0=0时,切线方程为y=0;
当x0=3时,切线方程为y=9(x-3),
即y=9x-27.
12.(2026·西安部分学校联考)若M是曲线f(x)=2x2-ln x上任意一点,则点M到直
线y=3x-6的最小距离为    .
设曲线在点M(x0,y0)(x0>0)处的切线与直线y=3x-6平行,
此时点M到直线y=3x-6的距离最小.
因为f'(x)=4x-,x>0,所以4x0-=3,即4-3x0-1=0,
解得x0=1或x0=-(舍去),
所以f(1)=2,即切点为M(1,2),
所以切点到直线y=3x-6的距离为.
四、解答题
13.已知函数f(x)的导函数为f'(x),且满足f(x)=2xf'(e)+ln x.
(1)求f'(e)及f(e)的值;
∵f(x)=2xf'(e)+ln x,∴f'(x)=2f'(e)+,
f'(e)=2f'(e)+,
∴f'(e)=-,f(x)=-+ln x,
∴f(e)=-+ln e=-1.
(2)求f(x)在点(e2,f(e2))处的切线方程.
∵f(x)=-+ln x,
f'(x)=-,
∴f(e2)=-+ln e2=2-2e,
f'(e2)=-,
∴f(x)在点(e2,f(e2))处的切线方程为
y-(2-2e)=(x-e2),
即(2e-1)x+e2y-e2=0.
14.已知函数f(x)=x3-4x2+5x-4.
(1)求曲线f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
因为f'(x)=3x2-8x+5,
所以f'(2)=1,
又f(2)=-2,所以曲线f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-(-2)=x-2,
即x-y-4=0.
(2)求经过点A(2,-2)的曲线f(x)的切线方程.
设切点坐标为(x0,-4+5x0-4),
因为f'(x0)=3-8x0+5,所以切线方程为y-(-2)=(3-8x0+5)(x-2),
又切线过点(x0,-4+5x0-4),
所以-4+5x0-2=(3-8x0+5)·(x0-2),
整理得(x0-2)2(x0-1)=0,
解得x0=2或x0=1,
所以经过点A(2,-2)的曲线f(x)的切线方程为x-y-4=0或y+2=0.

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