§3.1导数的概念及其意义、导数的运算
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的导数.
知识梳理
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数记作________或____________.
f′(x0)=eq\o(lim,\s\do4(Δx→0))eq\f(Δy,Δx)=__________________________________.
(2)函数y=f(x)的导函数(简称导数)
f′(x)=y′=eq\o(lim,\s\do4(Δx→0))eq\f(f?x+Δx?-f?x?,Δx).
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________________________.
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)=__________
f(x)=xα(α∈R,且α≠0)
f′(x)=__________
f(x)=sinx
f′(x)=__________
f(x)=cosx
f′(x)=__________
f(x)=ax(a0,且a≠1)
f′(x)=__________
f(x)=ex
f′(x)=__________
f(x)=logax(a0,且a≠1)
f′(x)=__________
f(x)=lnx
f′(x)=__________
4.导数的运算法则
若f′(x),g′(x)存在,则有
[f(x)±g(x)]′=____________;
[f(x)g(x)]′=________________________;
eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(f?x?,g?x?)))′=eq\f(f′?x?g?x?-f?x?g′?x?,[g?x?]2)(g(x)≠0);
[cf(x)]′=____________.
5.复合函数的定义及其导数
复合函数y=f(g(x))的导数与函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y′x=____________,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.
常用结论
1.在点处的切线与过点的切线的区别
(1)在点处的切线,该点一定是切点,切线有且仅有一条.
(2)过点的切线,该点不一定是切点,切线至少有一条.
2.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,f?x?)))′=eq\f(-f′?x?,[f?x?]2)(f(x)≠0).
自主诊断
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(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)f′(x0)=[f(x0)]′.()
(4)(e-x)′=-e-x.()
2.若函数f(x)=3x+sin2x,则()
A.f′(x)=3xln3+2cos2x
B.f′(x)=3x+2cos2x
C.f′(x)=eq\f(3x,ln3)+cos2x
D.f′(x)=eq\f(3x,ln3)-2cos2x
3.(选择性必修第二册P70T7改编)曲线y=eq\f(1,2)x2-2在点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,-\f(3,2)))处的切线的倾斜角是________.
4.(选择性必修第二册P82T11改编)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________.
题型一导数的运算
例1(1)(多选)下列求导正确的是()
A.[(3x+5)3]′=9(3x+5)2
B.(x3lnx)′=3x2lnx+x2
C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2sinx,x2)))′=eq\f(2xcosx+4sinx,x3)
D.(ln2x)′=eq\f(1,2x)
(2)(2023·河南联考)已知函数f(x)满足f(x)=2f′(1)lnx+eq\f(x,e)(f′(x)为f(x)的导函数),则f(e)等于()
A.e-1 B.eq\f(2,e)+1
C.1 D.-eq\f(2,e)+1
跟踪训练1(多选)下列命题正确的是()
A.若f(x)=xsinx-cosx,则f′(x)=sinx-xcosx+sinx
B.设函数f(x)=xlnx,若f′(x0)=2,则x0=e