5．2导数的运算
【题型归纳目录】
题型一：利用导数公式求函数的导数
题型二：求函数的和、差、积、商的导数
题型三：求复合函数的导数
题型四：利用导数求函数式中的参数
题型五：利用导数研究曲线的切线方程（在点处与过点处）
题型六：利用导数公式求切点坐标问题
题型七：与切线有关的综合问题
题型八：切线平行、垂直问题
题型九：最值问题
题型十：公切线问题
【知识点梳理】
知识点一：基本初等函数的导数公式
（1）（C为常数），
（2）（n为有理数），
（3），
（4），
（5），
（6），
（7），
（8），，这样的形式．
要点诠释：
1、常数函数的导数为0，即（C为常数）．其几何意义是曲线（C为常数）在任意点处的切线平行于x轴．
2、有理数幂函数的导数等于幂指数n与自变量的次幂的乘积，即（）．
特别地，．
3、正弦函数的导数等于余弦函数，即．
4、余弦函数的导数等于负的正弦函数，即．
5、指数函数的导数：，．
6、对数函数的导数：，．
有时也把记作：
以上常见函数的求导公式不需要证明，只需记住公式即可．
知识点二：函数的和、差、积、商的导数
运算法则：
（1）和差的导数：
（2）积的导数：
（3）商的导数：（）
要点诠释：
1、上述法则也可以简记为：
（ⅰ）和（或差）的导数：，
推广：．
（ⅱ）积的导数：，
特别地：（c为常数）．
（ⅲ）商的导数：，
两函数商的求导法则的特例
，
当时，．
这是一个函数倒数的求导法则．
2、两函数积与商求导公式的说明
（1）类比：，，注意差异，加以区分．
（2）注意：且．
3、求导运算的技巧
在求导数中，有些函数虽然表面形式上为函数的商或积，但在求导前利用代数或三角恒等变形可将函数先化简（可能化去了商或积），然后进行求导，可避免使用积、商的求导法则，减少运算量．
知识点三：复合函数的求导法则
1、复合函数的概念
对于函数，令，则是中间变量u的函数，是自变量x的函数，则函数是自变量x的复合函数．
要点诠释：常把称为“内层”，称为“外层”．
2、复合函数的导数
设函数在点处可导，，函数在点的对应点处也可导，则复合函数在点处可导，并且，或写作．
3、掌握复合函数的求导方法
（1）分层：将复合函数分出内层、外层．
（2）各层求导：对内层，外层分别求导．得到，
（3）求积并回代：求出两导数的积：，然后将，即可得到的导数．
要点诠释：
1、整个过程可简记为分层——求导——回代，熟练以后，可以省略中间过程．若遇多重复合，可以相应地多次用中间变量．
2、选择中间变量是复合函数求导的关键．求导时需要记住中间变量，逐层求导，不遗漏．求导后，要把中间变量转换成自变量的函数．
【典型例题】
题型一：利用导数公式求函数的导数
例1．（2024·全国·高二课堂例题）求下列函数的导数：
(1)；
(2)．
例2．（2024·高二课时练习）求下列函数的导数：
(1)；
(2)；
(3)．
例3．（2024·高二课时练习）求下列函数的导数.
(1)；
(2)；
(3)；
(4)；
(5)；
(6)；
(7)；
(8).
变式1．（2024·高二课时练习）求下列函数的导数：
(1)；
(2)；
(3)；
(4)；
(5).
【方法技巧与总结】
（1）若所求函数符合导数公式，则直接利用公式求导．
（2）若给出的函数解析式不符合基本初等函数的导数公式，则通过恒等变换对解析式进行化简或变形后求导，如根式要化成指数幂的形式求导．
题型二：求函数的和、差、积、商的导数
例4．（2024·陕西延安·高二校考期末）求下列函数的导数．
(1)
(2)
(3)
(4)
例5．（2024·新疆阿克苏·高二校考阶段练习）求下列函数的导数.
(1)
(2).
例6．（2024·陕西西安·高二校考期末）求下列函数的导数
(1)
(2)
变式2．（2024·高二课时练习）求下列各函数的导数．
(1)；
(2)；
(3).
变式3．（2024·全国·高二随堂练习）求下列函数在给定位置的切线的斜率：
(1)，；
(2)，；
(3)，；
(4)，．
【方法技巧与总结】
利用导数运算法则的策略
（1）分析待求导式子符合哪种求导法则，每一部分式子是由哪种基本初等函数组合成的，确定所需的求导法则和基本公式．
（2）如果求导式比较复杂，则需要对式子先变形再求导，常用的变形有乘积式展开变为和式求导，商式变乘积式求导，三角函数恒等变换后求导等．
（3）利用导数运算法则求导的原则是尽可能化为和、差，能利用和差的求导法则求导的，尽量少用积、商的求导法则求导．
题型三：求复合函数的导数
例7．（2024·高二课时练习）求下列函数的导数．
(1)；
(2)；
(3).
例8．（2024·全国·高二随堂练习）求下列函数的导数：
(1)；
(2)；
(3)；
(4)；
(5)；
(6)；