选修2-2 - 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)

2026/4/26 1:25:09

1.2 导数的计算

1.2.1 几个常用函数的导数

1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)

, [学生用书P11])

1.问题导航

-1

12(1)函数y=c,y=x,y=x,y=x,y=x的导数分别是什么?能否得出y=xn的导数公式?

(2)正余弦函数的导数公式、指数函数、对数函数的导数公式分别是什么?如何应用这些公式?

2.例题导读

通过对P14例1的学习,应注意以下两个问题: (1)用导数公式直接求函数的导数.

(2)变化率的实际意义及利用导数知识解决实际问题的优越性.

1.几个常用函数的导数

(1)若y=f(x)=c,则f′(x)=0. (2)若y=f(x)=x,则f′(x)=1. (3)若y=f(x)=x2,则f′(x)=2x.

11-

(4)若y=f(x)=,则f′(x)=-2=-x2.

xx1(5)若y=f(x)=x,则f′(x)= .

2x2.基本初等函数的导数公式

(1)若f(x)=c(c为常数),则f′(x)=0.

αα-

(2)若f(x)=x(α∈Q*),则f′(x)=αx1. (3)若f(x)=sin x,则f′(x)=cos_x. (4)若f(x)=cos x,则f′(x)=-sin_x. (5)若f(x)=ax,则f′(x)=axln_a. (6)若f(x)=ex,则f′(x)=ex.

1(7)若f(x)=logax,则f′(x)=.

xln a1(8)若f(x)=ln x,则f′(x)=. x

2

扫一扫 进入91导学网(www.91daoxue.com) 基本初等函数的导数公式

1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)若y=x3+2,则y′=3x2+2.( )

11

(2)若y=,则y′=2.( )

xx

-x

(3)若y=2,则y′=x·2x1.( ) 答案:(1)× (2)× (3)×

2.余弦曲线y=cos x在(0,1)处的切线的斜率为( ) A.1 B.0 πC. D.-1 2

答案:B

3.若y=25,则y′=________. 答案:0

α

4.已知f(x)=x,若f′(-1)=-4,则α=________. 答案:4

1.对常数函数导数的几何意义与物理意义的两点说明

(1)常数函数的导数为0,其几何意义为f(x)=c在任意点处的切线平行于x轴或与x轴重合,其斜率为0.

(2)若y=c表示路程关于时间的函数,则y′=0可以解释为某物体的瞬时速度始终为0,即一直处于静止状态.

2.函数y=kx(k为常数)的导数值k与该函数增减快慢之间的关系

(1)函数y=kx(k>0)增加的快慢与k有关系,即与函数的导数有关系,k越大,函数增加得越快,k越小,函数增加得越慢.

(2)函数y=kx(k<0)减少的快慢与|k|有关系,即与函数导数的绝对值有关系,|k|越大,函数减少得越快,|k|越小,函数减少得越慢.

利用导数公式求函数的导数[学生用书P12]

求下列函数的导数: 15(1)y=x12;(2)y=4;(3)y=x3;

x

1?xx?(4)y=?2?;(5)y=2cos2-1.

2

1211

[解] (1)y′=(x)′=12x.

1?4-4-5

4′=(x)′=-4x=-5. (2)y′=??x?x3-23

(3)y′=(x)′=x′=x5= .

5525xxx1?-1?1?ln 2. (4)y′=?ln 2=-?2??2?x

(5)y=2cos2-1=cos x,

2

∴y′=-sin x.

5

3()35

用公式求函数导数的方法:

(1)若所求函数符合导数公式,则直接利用公式求解.

(2)对于不能直接利用公式的类型,关键是合理转化函数的关系式为可以直接应用公式

3

153-4

的基本函数的模式,如y=4可以写成y=x,y=x可以写成y=x5等,这样就可以直接使

x

用幂函数的求导公式求导,以免在求导过程中出现指数或系数的运算失误.

1

1.(1)已知函数f(x)=3,则f′(-3)=( )

x

A.81 B.243

1

C.-243 D.- 27

-3

解析:选D.∵f(x)=x,

3-

∴f′(x)=-3x4=-4,

x31

∴f′(-3)=-. 4=-27(-3)

1

(2)已知f(x)=ln x且f′(x0)=2,则x0=________.

x0

解析:∵f(x)=ln x(x>0),

1

∴f′(x)=,

x

11

∴f′(x0)==2,

x0x0

∴x0=1. 答案:1

导数的几何意义

(1)求曲线y=ex在x=0处的切线方程. [解] ∵y′=(ex)′=ex,

∴曲线y=ex在x=0处的切线斜率为e0=1, 又∵切线过点(0,1),

∴切线方程为y-1=x-0, 即x-y+1=0.

(2)已知两条曲线y=sin x,y=cos x,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?并说明理由.

[解] 由于y=sin x,y=cos x,设两条曲线的一个公共点为P(x0,y0), 所以两条曲线在P(x0,y0)处的切线斜率分别为k1=y′|x=x0=cos x0, k2=y′|x=x0=-sin x0.

若使两条切线互相垂直, 必有cos x0·(-sin x0)=-1,

即sin x0·cos x0=1,也就是sin 2x0=2,这是不可能的,所以两条曲线不存在公共点,使在这一点处的两条切线互相垂直.

利用导数的几何意义解决曲线切线问题的方法:

1

1

--

2.若曲线y=x2在点(a,a2)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a等于________.

1-31-3

解析:∵y′=-x2,∴切线的斜率k=-a2,

22

11-3-∴切线方程是y-a2=-a2(x-a).

2

3-1

令x=0,得y=a2,

2

令y=0,得x=3a,

13-1

∴三角形的面积S=·3a·a2=18,解得a=64.

22

答案:64

导数几何意义的综合应用[学生用书P12]

(1)设曲线y=xn1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为xn,则

x1·x2·?·xn的值为( )

11A. B. nn+1nC. D.1 n+1

[解析] 对y=xn1(n∈N*)求导得y′=(n+1)xn. 令x=1,得在点(1,1)处的切线的斜率k=n+1, ∴在点(1,1)处的切线方程为y-1=(n+1)(xn-1),

n

令y=0,则xn=,

n+1

n-1123n1

∴x1·x2·?·xn=×××?××=,故选B.

234nn+1n+1

[答案] B (2)(2015·高考全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=ax3+x+1的图象在点(1,f(1))处的切线过点(2,7),则a=________.

[解析] ∵ f′(x)=3ax2+1, ∴ f′(1)=3a+1. 又f(1)=a+2,


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