§1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(二)
[限时50分钟,满分80分]
一、选择题(每小题5分,共30分)
1.下列求导数运算正确的是
A.′=1+ B.(log2x)′=
C.(3x)′=3xlog3e D.(x2cos x)′=-2xsin x
解析 对于A,′=1-;对于B,由导数公式(logax)′=知正确,故选B.
答案 B
2.已知直线y=x+1与曲线y=ln(x+a)相切,则a的值为
A.1 B.2
C.-1 D.-2
解析 设切点为(x0,y0),则y0=x0+1,y0=ln(x0+a).
又∵y′=,∴=1,即x0+a=1,∴y0=0,x0=-1,∴a=2.
答案 B
3.曲线y=cos在x=处切线的斜率为
A.1 B.-1
C.2 D.-2
解析 ∵y′=-2sin,∴切线的斜率k=-2sin=-2.
答案 D
4.设f(x)=xln x,若f′(x0)=2,则x0等于
A.e2 B.e
C. D.ln 2
解析 f′(x)=x·+ln x=1+ln x,
因为f′(x0)=2,所以1+ln x0=2,
ln x0=1,x0=e.
答案 B
5.(2019·全国卷Ⅲ)已知曲线y=aex+xln x在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则
A.a=e,b=-1 B.a=e,b=1
C.a=e-1,b=1 D.a=e-1,b=-1
解析 ∵y′=aex+ln x+1,∴k=y′|x=1=ae+1,
∴切线方程为y-ae=(ae+1)(x-1),
即y=(ae+1)x-1.
∵已知切线方程为y=2x+b,
∴即故选D.
答案 D
6.若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x3和y=ax2+x-9都相切,则a等于
A.-1或- B.-1或
C.-或- D.-或7
解析 设过点(1,0)的直线与曲线y=x3相切于点(x0,x),
则切线方程为y-x=3x(x-x0),即
y=3xx-2x.
又点(1,0)在切线上,代入以上方程得x0=0或x0=.
当x0=0时,直线方程为y=0.
由y=0与y=ax2+x-9相切可得
a=-.
当x0=时,直线方程为y=x-.
由y=x-与y=ax2+x-9相切可得a=-1.
答案 A
二、填空题(每小题5分,共15分)
7.(2018·全国卷Ⅱ)曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为________.
解析 ∵y=2ln(x+1),∴y′=.当x=0时,y′=2,
∴曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y-0=2(x-0),即y=2x.
答案 y=2x
8.在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,-5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是________.
解析 y=ax2+的导数为y′=2ax-,
直线7x+2y+3=0的斜率为-.
由题意得解得则a+b=-3.
答案 -3
9.已知函数f(x)=f′cos x+sin x,则f的值为________.
解析 ∵f(x)=f′cos x+sin x,
∴f′(x)=-f′sin x+cos x,
∴f′=-f′sin +cos ,
∴f′=-1,
从而有f=(-1)cos +sin =1.
答案 1
三、解答题(本大题共3小题,共35分)
10.(10分)求下列函数的导数:
(1)y=;(2)y=cos;
(3)y=log2(4x+7);(4)y=.
解析 (1)令u=1-3x,则y=u-4,
∴y′=-4u-5·(1-3x)′
=-4·(1-3x)-5·(-3)=12(1-3x)-5.
(2)令u=3x-,则y=cos u,
∴y′=(-sin u)·3=-3sin.
(3)令u=4x+7,则y=log2u,
∴y′=·(4x+7)′=.
(4)令u=x2+3x+1,则y=2u,
∴y′=2u(ln 2)·(x2+3x+1)′
=(2x+3)ln 2·.
11.(12分)已知a>0,f(x)=ax2-2x+1+ln(x+1),l是曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线.求切线l的方程.
解析 ∵f(x)=ax2-2x+1+ln(x+1),∴f(0)=1.
f′(x)=2ax-2+=,
f′(0)=-1,
∴切点P的坐标为(0,1),l的斜率为-1,
∴切线l的方程为x+y-1=0.
12.(13分)曲线y=e2x·cos 3x在(0,1)处的切线与直线l的距离为,求直线l的方程.
解析 y′=(e2x)′·cos 3x+e2x·(cos 3x)′
=2e2x·cos 3x-3e2x·sin 3x
∴y′|x=0=2,∴在点(0,1)处的切线方程为
y-1=2(x-0),即y=2x+1.
设所求直线l的方程为y=2x+b,
则=,∴b=6或-4.
∴所求直线l的方程为y=2x+6或y=2x-4.
课件31张PPT。§1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(二) [课标要求]
1.能够利用导数的运算法则求函数的导数.(重点、易错点)
2.理解并能应用复合函数的求导法则.(难点)f′(x)+g′(x) f′(x)-g′(x) f′(x)g(x)+f(x)g′(x) 二、复合函数的导数x的函数y=f(g(x)) yu′·ux′y对u的导数与u对x的导数的乘积知识点一 导数的运算法则
【问题1】 默写导数的运算法则,并说明应用导数的运算法则求导数有哪些注意点?【问题2】 如何求多个函数的和差(或积)组成的函数的导数?
答案 利用导数公式的拓展形式求导数,常见的拓展公式有
(1)和(差)导数公式的拓展
①可以推广到有限个函数的和(或差)的情形:
若y=f1(x)±f2(x)±…±fn(x),
则y′=f′1(x)±f′2(x)±…±f′n(x).
②[af(x)±bg(x)]′=af′(x)±bg′(x)(a,b为常数).
③[f(x)±c]′=f′(x).(2)积的导数公式的拓展
若y=f1(x)f2(x)…fn(x),
则有
y′=f1′(x)f2(x)…fn(x)+f1(x)f2′(x)…fn(x)+…f1(x)f2(x)…fn′(x).知识点二 复合函数的导数
【问题1】 (1)如何分析一个复合函数是由哪些基本初等函数复合而成的?
(2)函数y=ln(x+2)是怎样复合而成的?
答案 (1)复合函数是因变量通过中间变量表示为自变量的函数的过程.在分析时可以从外向里出发,先根据最外层的主体函数结构找出y=f(u);再根据内层的主体函数结构找出函数u=g(x),函数y=f(u)和u=g(x)复合而成函数y=f(g(x)).
(2)y=ln(x+2)是由u=x+2与y=ln u(x>-2)经过“复合”得到的,即y可以通过中间变量u表示为自变量x的函数.【问题2】 计算函数y=cos(3x-1)的导数,试述复合函数求导的过程.●规律方法
利用运算法则求函数的导数的策略
(1)对简单函数
先区分函数的运算特点,即函数的和、差、积、商,再根据导数的运算法则求导数.
(2)对较复杂函数
先利用代数恒等变换对已知函数解析式进行化简或变形,如把乘积的形式展开,分式形式变为和或差的形式,根式化成分数指数幂,使有利于求导公式的应用.●规律方法
求复合函数的导数的注意点
(1)内、外层函数通常为基本初等函数.
(2)求每层函数的导数时注意分清是对哪个变量求导,这是求复合函数导数时的易错点.2.求下列函数的导数.
(1)y=ln(2x2+3x+4);(2)y=sin4 x+cos4 x.题型三 导数的应用
【例3】 (12分)已知函数f(x)=x3+x-16
(1)求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线方程;
(2)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标.●规律方法
利用导数求切线方程的注意点
(1)利用导数求切线的斜率是一种非常有效的方法,它适用于任何可导函数,是高考的热点.
(2)求曲线的切线方程时,一定要注意已知点是否为切点.若切点没有给出,一般是先把切点设出来,并求出切点,再求切线方程.易错误区(三) 不能正确应用导数的运算法则而致误 [易错防范]
1.①、②两处要切记求导要正确.
2.熟记导数运算法则
求函数的导数,必须熟记导数的运算法则,要注意积的导数和商的导数形式,不要把求导法则弄错.例如本例可利用商的导数运算法则求,但要注意应用准确.
3.求导时常用的技巧
利用导数的四则运算法则求导时,应先把原式进行恒等变形进行化简或变形,如把乘法转化为加减法,把商的形式化成和差的形式.例如本例可把商化成和差求导,这样容易计算.本课结束
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