《(江蘇專用)2018-2019學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第三章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 3.2 導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算 3.2.1 常見(jiàn)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)學(xué)案 蘇教版選修1-1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2018-2019學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第三章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 3.2 導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算 3.2.1 常見(jiàn)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)學(xué)案 蘇教版選修1-1(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
3.2.1 常見(jiàn)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
學(xué)習(xí)目標(biāo):1.能根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義,求函數(shù)y=c,y=x,y=x2,y=,y=的導(dǎo)數(shù). 2.能利用給出的基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式,求簡(jiǎn)單函數(shù)的導(dǎo)數(shù).(重點(diǎn)、難點(diǎn))
[自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知]
基本函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式
(kx+b)′=k
C′=0(C為常數(shù))
(xα)′=αxα-1(α為常數(shù))
(ax)′=axln_a(a>0,且a≠1)
(logax)′=logae=(a>0,且a≠1)
(ex)′=ex
(ln x)′=
(sin x)′=cos_x
(cos x)′=-sin_x
[基礎(chǔ)自測(cè)]
1.判斷正誤:
(1)(log3π)′=
2、.( )
(2)若f(x)=,則f′(x)=ln x.( )
(3)因?yàn)?sin x)′=cos x,所以(sin π)′=cos π=-1.( )
(4)f(x)=a3(a為常數(shù)),f′(x)=3a2.( )
【解析】 (1)×.(log3π)′=0.
(2)×.若f(x)=,則f′(x)=-.
(3)×.(sin π)′=0.
(4)×.∵a是常數(shù),∴f(x)=a3是常數(shù),故f′(x)=0.
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)×
2.函數(shù)y=ln x在x=2處的切線的斜率為_(kāi)_______.
【解析】 k=y(tǒng)′|x=2=(ln x)′|x=2=|x=
3、2=.
【答案】
[合 作 探 究·攻 重 難]
利用導(dǎo)數(shù)公式求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
(1)y=x2·;(2)y=2cos2-1;(3)y=log2x;
(4)y=;(5)y=;(6)y=.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):95902195】
[思路探究] (3)可直接利用公式求導(dǎo);(1)(2)(4)(5)(6)需變形之后利用公式求導(dǎo).
【自主解答】 (1)
(2)∵y=2cos2-1=cos x,
∴y′=(cos x)′=-sin x.
(3)y′=(log2x)′=.
[規(guī)律方法] 利用求導(dǎo)公式求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的兩個(gè)關(guān)注點(diǎn)
(1)直接用公式:若所求函
4、數(shù)符合基本初等函數(shù)導(dǎo)數(shù)公式,則直接利用公式求解.
(2)變形用公式:對(duì)于不能直接利用公式的類型,關(guān)鍵是利用代數(shù)恒等變換對(duì)函數(shù)解析式進(jìn)行化簡(jiǎn)或變形,合理轉(zhuǎn)化為可以直接應(yīng)用公式的基本函數(shù)的模式,如根式化成分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的形式等.
[跟蹤訓(xùn)練]
1.求下列函數(shù)的導(dǎo)函數(shù):
(1)y=2x;
(2)y=;
(3)y=2sin cos .
利用導(dǎo)數(shù)求切線方程
(1)曲線y=x3在點(diǎn)(1,1)處的切線方程為_(kāi)_______.
(2)過(guò)點(diǎn)(3,5)且與曲線y=x2相切的切線方程為_(kāi)_________.
[思路探究] (1)可直接利用k=f′(x0)求切線的斜率.
(2)點(diǎn)(3,5)
5、不在曲線上,故解答本題需先設(shè)出切點(diǎn)坐標(biāo),再利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出斜率,進(jìn)而求出切點(diǎn)坐標(biāo),得到切線的方程.
【自主解答】 (1)∵y′=3x2,∴k=3×12=3,故切線方程為y-1=3(x-1),即3x-y-2=0.
(2)∵點(diǎn)(3,5)不在曲線y=x2上,
∴可設(shè)過(guò)點(diǎn)(3,5)與曲線y=x2相切的直線與曲線的切點(diǎn)為(x0,y0).
∵y′=2x,∴當(dāng)x=x0時(shí),y′=2x0,故切線方程為y-x=2x0(x-x0).
又∵直線過(guò)(3,5)點(diǎn),∴5-x=2x0(3-x0),
即x-6x0+5=0,解得x0=1或x0=5.
故切線方程為2x-y-1=0或10x-y-25=0.
【答
6、案】 (1)3x-y-2=0 (2)2x-y-1=0或10x-y-25=0
[規(guī)律方法]
1.利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義解決切線問(wèn)題的兩種情況
(1)若已知點(diǎn)是切點(diǎn),則在該點(diǎn)處的切線斜率就是該點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù).
(2)如果已知點(diǎn)不是切點(diǎn),則應(yīng)先設(shè)出切點(diǎn),再借助兩點(diǎn)連線的斜率公式進(jìn)行求解.
2.求過(guò)點(diǎn)P與曲線相切的直線方程的三個(gè)步驟
[跟蹤訓(xùn)練]
2.設(shè)P(x0,y0)是曲線y=cos x上的點(diǎn),在點(diǎn)P處的切線與直線x+2y-1=0平行,則P點(diǎn)的坐標(biāo)為_(kāi)_______.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):95902196】
【解析】 ∵點(diǎn)P處的切線與x+2y-1=0平行,
∴切線斜率k=-,
∴y′=-
7、sin x0=-,∴sin x0=.
又∵x0∈,∴x0=,
∴y0=cos =,∴P點(diǎn)為.
【答案】
導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用
[探究問(wèn)題]
1.函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù)為f′(x),f′(x0)的幾何意義是什么?
【提示】 f′(x0)的幾何意義是曲線y=f(x)在點(diǎn)(x0,f(x0))處切線的斜率.
2.在涉及曲線的切線問(wèn)題時(shí),若切點(diǎn)坐標(biāo)沒(méi)有作為條件給出,應(yīng)如何處理?
【提示】 應(yīng)設(shè)出切點(diǎn)坐標(biāo),利用k=f′(x0),y0=f(x0)等條件構(gòu)建方程組求解.
3.設(shè)某物體運(yùn)動(dòng)的位移為y=f(t),那么f′(t0)的實(shí)際意義是什么?
【提示】 f′(t0)是物體在t=t0時(shí)刻的
8、瞬時(shí)速度.
(1)曲線y=x3上一點(diǎn)B處的切線l交x軸于點(diǎn)A,△OAB(O是原點(diǎn))是以A為頂點(diǎn)的等腰三角形,則切線l的傾斜角為_(kāi)_______.
(2)某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方程為y=2x,則在x=3時(shí)的瞬時(shí)速度為_(kāi)_______.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):95902197】
[思路探究] (1)設(shè)出切點(diǎn)的坐標(biāo),由已知條件求出切點(diǎn)坐標(biāo),并求出斜率從而得出l的傾斜角.
(2)求x=3時(shí)的導(dǎo)數(shù).
【自主解答】 (1)設(shè)切點(diǎn)為B(x0,y0),傾斜角為α,則k=y(tǒng)′|=3x,
∴切線方程為y-y0=3x(x-x0),
即y-x=3x·x-3x,令y=0得x=x0,
依題意得|x0|=,
∴x=,∴x
9、=,
∴k=3×=,∴tan α=,α=60°.
(2)y′=2xln 2,當(dāng)x=3時(shí)瞬時(shí)速度為23ln 2=8ln 2.
【答案】 (1)60° (2)8ln 2
[規(guī)律方法] 導(dǎo)數(shù)綜合應(yīng)用的解題策略
(1)導(dǎo)數(shù)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用非常廣泛,如運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度等,解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵是正確理解導(dǎo)數(shù)的實(shí)際意義,準(zhǔn)確求出導(dǎo)數(shù).
(2)利用基本初等函數(shù)的求導(dǎo)公式,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義可以解決一些與距離、面積相關(guān)的最值問(wèn)題,解題的關(guān)鍵是正確確定切線的斜率,進(jìn)而求出切點(diǎn)坐標(biāo).
[跟蹤訓(xùn)練]
3.求曲線y=和y=x2在它們交點(diǎn)處的兩條切線與x軸所圍成的三角形的面積.
【解】 由解
10、得交點(diǎn)為(1,1).
∵y′==-,∴k1=-1,
∴曲線y=在(1,1)處的切線方程為y-1=-x+1,
即y=-x+2.
∵y′=(x2)′=2x,∴k2=2,
∴曲線y=x2在(1,1)處的切線方程為y-1=2(x-1),
即y=2x-1.
y=-x+2與y=2x-1和x軸的交點(diǎn)分別為(2,0),.
∴所求面積S=×1×=.
[構(gòu)建·體系]
[當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)·固 雙 基]
1.f(x)=,f′(x)=________.
【答案】
2.函數(shù)f(x)=cos x,則f′()+f()=________.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):95902198】
【解析】 f′(
11、x)=(cos x)′=-sin x,
∴f′+f=-sin +cos =-1+=-.
【答案】?。?
3.曲線f(x)=ln x在(2,ln 2)處切線的斜率是________.
【解析】 ∵f′(x)=,∴k=f′(2)=.
【答案】
4.過(guò)點(diǎn)P(-1,2)且與曲線y=3x2在點(diǎn)M(1,3)處的切線平行的直線方程是__________.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):95902199】
【解析】 y′=6x,∴曲線y=3x2在點(diǎn)M(1,3)處切線的斜率為6×1=6,∴所求直線方程為y-2=6(x+1),即6x-y+8=0.
【答案】 6x-y+8=0
5.求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
(1)y=cos;
(2)y=log22x-1.
【解】 (1)∵y=cos=sin x,∴y′=cos x.
(2)∵y=log22x-1=log2x,∴y′=.
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