第16讲 变化率与导数、导数的计算--2025高考一轮单元综合复习与测试卷
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1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数
一般地,称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率eq \(lim,\s\d10(Δx→0))eq \f(f(x0+Δx)-f(x0),Δx)=eq^\(lim,\s\d4(Δx→0))eq \(lim,\s\d10(Δx→0))eq \f(Δy,Δx)为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)=eq^\(lim,\s\d4(Δx→0))eq \(lim,\s\d10(Δx→0))eq \f(Δy,Δx)=eq^\(lim,\s\d4(Δx→0))eq \(lim,\s\d10(Δx→0))eq \f(f(x0+Δx)-f(x0),Δx).
(2)导数的几何意义
函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,y0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).
(3)函数f(x)的导函数
称函数f′(x)=eq^\(lim,\s\d4(Δx→0))eq \(lim,\s\d10(Δx→0))eq \f(f(x+Δx)-f(x),Δx)为f(x)的导函数.
2.基本初等函数的导数公式
3.导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).
(3)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(f(x),g(x))))′=eq \f(f′(x)g(x)-f(x)g′(x),[g(x)]2)(g(x)≠0).
考点1 导数的运算
[名师点睛]
对解析式中含有导数值的函数,即解析式类似f(x)=f′(x0)g(x)+h(x)(x0为常数)的函数,解决这类问题的关键是明确f′(x0)是常数,其导数值为0.因此先求导数f′(x),令x=x0,即可得到f′(x0)的值,进而得到函数解析式,求得所求导数值.
[典例]
1.(2022·浙江·高三专题练习)请用函数求导法则求出下列函数的导数.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数的导数为,且,则( )
A.B.C.1D.
[举一反三]
1.(2021·江苏省阜宁中学高三阶段练习)下列求导运算不正确的是( )
A.B.
C.D.
2.(2022·全国·高三专题练习)若函数,满足且,则( )
A.1B.2C.3D.4
3.(2022·全国·河源市河源中学模拟预测)已知实数x满足,,,那么的值为( )
A.0B.1C.2D.
4.(2022·江苏·高三专题练习)下列求导数运算正确的有( )
A.B.
C.D.
5.(2022·全国·高三专题练习)求下列函数的导数:
(1)y=x(x2);
(2)y=(1)(1);
(3)y=xtanx;
(4)y=x﹣sincs;
(5)y=3lnx+ax(a>0,且a≠1).
考点2 导数的几何意义
[名师点睛]
利用导数求切线方程的一般过程
已知曲线y=f(x)过点P(x0,y0),求曲线过点P的切线方程,需分点P是切点和不是切点两种情况求解:
1.若P(x0,y0)是切点,则曲线的切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0);
2.若P(x0,y0)不是切点,则分以下几个步骤:
(1)设出切点坐标P′(x1,y1).
(2)写出过P′(x1,y1)的切线方程y-y1=f′(x1)·(x-x1).
(3)将点P(x0,y0)的坐标代入切线方程求出x1.
(4)将x1的值代入方程y-y1=f′(x1)(x-x1)得到所求切线方程.
[提示] “在”和“过”的区别:
(1)“曲线y=f(x)在点P(x0,y0)处的切线”指点P(x0,y0)是切点,切线的斜率k=f′(x0);
(2)“曲线y=f(x)过点P(x0,y0)的切线”指点P(x0,y0)只是切线上一点,不一定是切点.
[典例]
1.(2022·广东茂名·模拟预测)曲线在点处的切线方程为______.
2.(2022·全国·高三专题练习)已知f(x)=x2,则过点P(-1,0),曲线y=f(x)的切线方程为__________
3.(2022·河南·三模)曲线在点A处的切线方程为,则切点A的坐标为______.
4.(2022·湖南湘潭·三模)已知直线l是曲线与的公共切线,则l的方程为___________.
[举一反三]
1.(2022·山东枣庄·三模)曲线在点处的切线与直线垂直,则的值为( )
A.B.C.D.
2.(2022·重庆一中高三阶段练习)已知偶函数,当时,,则的图象在点处的切线的斜率为( )
A.B.C.D.
3.(2022·湖北·宜城市第一中学高三阶段练习)若过点可以作曲线的两条切线,则( )
A.B.
C.D.且
4.(2022·山东潍坊·二模)已知函数,直线,点在函数图像上,则以下说法正确的是( )
A.若直线l是曲线的切线,则
B.若直线l与曲线无公共点,则
C.若,则点P到直线l的最短距离为
D.若,当点P到直线l的距离最短时,
5.(2022·全国·高三专题练习)已知直线与函数的图象相切,则切点的横坐标为
A.B.C.2D.
6.(2022·福建泉州·模拟预测)若直线与曲线相切,直线与曲线相切,则的值为( )
A.B.1C.eD.
7.(2022·全国·高三专题练习)若两曲线与存在公切线,则正实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
8.(多选)(2022·河北保定·二模)若直线是曲线与曲线的公切线,则( )
A.B.C.D.
9.(2022·重庆·三模)曲线在点处的切线方程为___________.
10.(2022·浙江·高三专题练习)已如函数.若曲线在点处的切线与曲线在点处的切线平行,则___________;若,则的最大值为___________.
11.(2022·河北廊坊·模拟预测)设直线是曲线的一条切线,则实数b的值是_________.
12.(2022·全国·高三专题练习)曲线在点处的切线方程是,则切点的坐标是____________.
13.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)设三次函数,若曲线在点处的切线与曲线在点处的切线重合,则______.
14.(2022·广东·执信中学高三阶段练习)已知(e为自然对数的底数),,则与的公切线条数为_______.
原函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=0
f(x)=xn(n∈Q*)
f′(x)=nxn-1
f(x)=sin x
f′(x)=cs__x
f(x)=cs 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)=lgax
(x>0,a>0且a≠1)
f′(x)=eq \f(1,xln a)
f(x)=ln x
(x>0)
f′(x)=eq \f(1,x)
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