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适用于新教材2024版高考数学一轮总复习第四章一元函数的导数及其应用第一节导数的概念运算及几何意义课件北师大版
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这是一份适用于新教材2024版高考数学一轮总复习第四章一元函数的导数及其应用第一节导数的概念运算及几何意义课件北师大版，共32页。PPT课件主要包含了内容索引，强基础固本增分，研考点精准突破，导数的概念，题组二双基自测等内容，欢迎下载使用。
导数是用极限来刻画的
微点拨 关于导数概念的理解(1)瞬时变化率是平均变化率的极限.(2)导数就是瞬时变化率.(3)导数的物理意义:若物体运动的路程与时间的关系式是s(t),则s'(t)就是速度与时间的关系式.
2.导数的几何意义函数y=f(x)在x0处的导数f'(x0),是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率.函数y=f(x)在x0处切线的斜率反映了导数的几何意义.
微思考 “曲线在点P处的切线”与“曲线过点P的切线”有何区别?提示 “曲线在点P处的切线”与“曲线过点P的切线”含义是不同的,“曲线在点P处的切线”,点P是曲线上的点,且点P就是切点;而“曲线过点P的切线”,点P不一定在曲线上,点P不一定是切点.
3.基本初等函数的导数公式
4.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) ,特别地,[cf(x)]'= cf'(x) .
5.复合函数的导数(1)一般地,对于两个函数y=f(u)和u=φ(x)=ax+b,如果给定x的一个值,就得到了u的值,进而确定了y的值,那么y可以表示成x的函数,称这个函数为函数y=f(u)和u=φ(x)的复合函数,记作 y=f(φ(x)) ,其中u为中间变量. y'x表示y对x的导数 (2)复合函数y=f(φ(x))对x的导数为y'x=[f(φ(x))]'= f'(u)φ'(x) ,其中u=φ(x).
常用结论1.奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数.3.曲线的切线与曲线不一定只有1个公共点.
自主诊断题组一 思考辨析(判断下列结论是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”)1.f'(x0)是函数y=f(x)在x=x0附近的平均变化率.( )2.与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( )3.曲线y=f(x)在点P(x0,y0)处的切线与过点P(x0,y0)的切线相同.( )
5. 设曲线y=e2ax在点(0,1)处的切线与直线2x-y+1=0垂直,则a的值为 .
答案 (1)ACD (2)B (3)-2
(3)由函数f(x)=f'(0)e2x-e-x求导得,f'(x)=2f'(0)e2x+e-x,当x=0时,f'(0)=2f'(0)+1,解得f'(0)=-1,因此,f(x)=-e2x-e-x,所以f(0)=-2.
规律方法 函数常见形式及具体求导的6种方法
考向1求切线方程例题(1)(2022·山东菏泽一模)曲线 在点(-1,-2)处的切线方程为 . (2)已知函数f(x)=ex+2x,过点(1,2)作曲线y=f(x)的切线,则函数的切线方程为 .
答案 (1)5x-y+3=0 (2)(e2+2)x-y-e2=0
规律方法 利用导数几何意义求切线方程的方法
对点训练(2022·河北秦皇岛二模)已知函数f(x)为偶函数,当x>0时,f(x)=ln x-e1-x,则曲线y=f(x)在x=-1处的切线方程为( )A.y-e2+1=0B.y+1=0C.(e2-1)x-y+e2-2=0D.2x+y+3=0答案 D解析 因为f(x)为偶函数,设x<0,则-x>0,所以f(x)=f(-x)=ln(-x)-e1+x,所以f(-1) =-1.因为当x<0时,f'(x)= -e1+x,所以f'(-1)=-2,所以曲线y=f(x)在x=-1处的切线方程为y+1=-2(x+1),即2x+y+3=0.
考向2求曲线的切点坐标题组(1)若曲线f(x)=x3-2x在点P处的切线与直线x-y-2=0平行,则点P的坐标为 . (2)(2022·山东威海乳山高三检测)若点P是曲线y= x2-2ln x上任意一点,则点P到直线y=x-3的距离的最小值为( )
答案 (1)(-1,1) (2)A
规律方法 已知切线方程(或斜率)求切点的一般思路是先求函数的导数,再让导数等于切线的斜率,从而求出切点的横坐标,将横坐标代入函数解析式求出切点的纵坐标.
考向3求参数的值(或范围)例题(2022新高考Ⅰ,15)若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是 .
答案 (-∞,-4)∪(0,+∞)
规律方法 利用切点的坐标、切线的斜率、切线的方程等得到关于参数的方程(组)或者参数满足的不等式(组),进而求出参数的值或取值范围.
例题(多选)(2022·河北保定二模)若直线y=3x+m是曲线y=x3(x>0)与曲线y=-x2+nx-6(x>0)的公切线,则( )A.m=-2B.m=-1C.n=6D.n=7答案 AD解析 设直线y=3x+m与曲线y=x3(x>0)相切于点(a,a3),与曲线y=-x2+nx-6 (x>0)相切于点(b,3b+m),对于函数y=x3(x>0),y'=3x2,则3a2=3(a>0),解得a=1.所以13=3+m,即m=-2.对于函数y=-x2+nx-6(x>0),y'=-2x+n,则-2b+n= 3(b>0),又-b2+nb-6=3b-2,所以-b2+b(3+2b)-6=3b-2,又b>0,所以b=2,n=7.
规律方法 利用导数几何意义解决公切线问题的基本方法利用导数的几何意义解决两条曲线的公切线问题,通常有两种基本方法:(1)利用其中一条曲线在某点处的切线与另一条曲线相切,列出关系式求解;(2)若两曲线解析式分别为f(x),g(x),分别设出公切线与两曲线的切点P1(x1,y1),P2(x2,y2),则有f'(x1)=g'(x2),据此列式求解.
对点训练(2023·山东潍坊模拟)已知f(x)=ex-1(e为自然对数的底数),g(x)=ln x+1,请写出f(x)与g(x)的一条公切线的方程 . 答案 y=ex-1(或y=x)
导数是用极限来刻画的
微点拨 关于导数概念的理解(1)瞬时变化率是平均变化率的极限.(2)导数就是瞬时变化率.(3)导数的物理意义:若物体运动的路程与时间的关系式是s(t),则s'(t)就是速度与时间的关系式.
2.导数的几何意义函数y=f(x)在x0处的导数f'(x0),是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率.函数y=f(x)在x0处切线的斜率反映了导数的几何意义.
微思考 “曲线在点P处的切线”与“曲线过点P的切线”有何区别?提示 “曲线在点P处的切线”与“曲线过点P的切线”含义是不同的,“曲线在点P处的切线”,点P是曲线上的点,且点P就是切点;而“曲线过点P的切线”,点P不一定在曲线上,点P不一定是切点.
3.基本初等函数的导数公式
4.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) ,特别地,[cf(x)]'= cf'(x) .
5.复合函数的导数(1)一般地,对于两个函数y=f(u)和u=φ(x)=ax+b,如果给定x的一个值,就得到了u的值,进而确定了y的值,那么y可以表示成x的函数,称这个函数为函数y=f(u)和u=φ(x)的复合函数,记作 y=f(φ(x)) ,其中u为中间变量. y'x表示y对x的导数 (2)复合函数y=f(φ(x))对x的导数为y'x=[f(φ(x))]'= f'(u)φ'(x) ,其中u=φ(x).
常用结论1.奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数.3.曲线的切线与曲线不一定只有1个公共点.
自主诊断题组一 思考辨析(判断下列结论是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”)1.f'(x0)是函数y=f(x)在x=x0附近的平均变化率.( )2.与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( )3.曲线y=f(x)在点P(x0,y0)处的切线与过点P(x0,y0)的切线相同.( )
5. 设曲线y=e2ax在点(0,1)处的切线与直线2x-y+1=0垂直,则a的值为 .
答案 (1)ACD (2)B (3)-2
(3)由函数f(x)=f'(0)e2x-e-x求导得,f'(x)=2f'(0)e2x+e-x,当x=0时,f'(0)=2f'(0)+1,解得f'(0)=-1,因此,f(x)=-e2x-e-x,所以f(0)=-2.
规律方法 函数常见形式及具体求导的6种方法
考向1求切线方程例题(1)(2022·山东菏泽一模)曲线 在点(-1,-2)处的切线方程为 . (2)已知函数f(x)=ex+2x,过点(1,2)作曲线y=f(x)的切线,则函数的切线方程为 .
答案 (1)5x-y+3=0 (2)(e2+2)x-y-e2=0
规律方法 利用导数几何意义求切线方程的方法
对点训练(2022·河北秦皇岛二模)已知函数f(x)为偶函数,当x>0时,f(x)=ln x-e1-x,则曲线y=f(x)在x=-1处的切线方程为( )A.y-e2+1=0B.y+1=0C.(e2-1)x-y+e2-2=0D.2x+y+3=0答案 D解析 因为f(x)为偶函数,设x<0,则-x>0,所以f(x)=f(-x)=ln(-x)-e1+x,所以f(-1) =-1.因为当x<0时,f'(x)= -e1+x,所以f'(-1)=-2,所以曲线y=f(x)在x=-1处的切线方程为y+1=-2(x+1),即2x+y+3=0.
考向2求曲线的切点坐标题组(1)若曲线f(x)=x3-2x在点P处的切线与直线x-y-2=0平行,则点P的坐标为 . (2)(2022·山东威海乳山高三检测)若点P是曲线y= x2-2ln x上任意一点,则点P到直线y=x-3的距离的最小值为( )
答案 (1)(-1,1) (2)A
规律方法 已知切线方程(或斜率)求切点的一般思路是先求函数的导数,再让导数等于切线的斜率,从而求出切点的横坐标,将横坐标代入函数解析式求出切点的纵坐标.
考向3求参数的值(或范围)例题(2022新高考Ⅰ,15)若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是 .
答案 (-∞,-4)∪(0,+∞)
规律方法 利用切点的坐标、切线的斜率、切线的方程等得到关于参数的方程(组)或者参数满足的不等式(组),进而求出参数的值或取值范围.
例题(多选)(2022·河北保定二模)若直线y=3x+m是曲线y=x3(x>0)与曲线y=-x2+nx-6(x>0)的公切线,则( )A.m=-2B.m=-1C.n=6D.n=7答案 AD解析 设直线y=3x+m与曲线y=x3(x>0)相切于点(a,a3),与曲线y=-x2+nx-6 (x>0)相切于点(b,3b+m),对于函数y=x3(x>0),y'=3x2,则3a2=3(a>0),解得a=1.所以13=3+m,即m=-2.对于函数y=-x2+nx-6(x>0),y'=-2x+n,则-2b+n= 3(b>0),又-b2+nb-6=3b-2,所以-b2+b(3+2b)-6=3b-2,又b>0,所以b=2,n=7.
规律方法 利用导数几何意义解决公切线问题的基本方法利用导数的几何意义解决两条曲线的公切线问题,通常有两种基本方法:(1)利用其中一条曲线在某点处的切线与另一条曲线相切,列出关系式求解;(2)若两曲线解析式分别为f(x),g(x),分别设出公切线与两曲线的切点P1(x1,y1),P2(x2,y2),则有f'(x1)=g'(x2),据此列式求解.
对点训练(2023·山东潍坊模拟)已知f(x)=ex-1(e为自然对数的底数),g(x)=ln x+1,请写出f(x)与g(x)的一条公切线的方程 . 答案 y=ex-1(或y=x)
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