3.2
导数的运算
3.2.1&3.2.2 常数与幂函数的导数 导数公式表
[对应学生用书P42]
利用导数的定义可得x′=1,(x2)′=2x,(x3)′=3x2. 问题1:当n∈N+时,y=xn的导数公式是什么? 提示:y′=nxn1.
-
11-22问题2:当n=时,(x)′=x (x>0)成立吗?
22
x+Δx-xΔyΔx1Δy11
提示:由===,得y′=lim==
ΔxΔx2Δx→0Δx2x?x+Δx+x?Δxx+Δx+xx
-12111-2.所以(x)′=x成立.
2
基本初等函数的导数公式表 y=f(x) y=C y=xn(n为自然数) y=xμ (x>0,μ≠0,μ为有理数) y=ax(a>0,a≠1) y=ex y=logax (a>0,a≠1,x>0) y=ln x y=sin x y=cos x y′=f′(x) y′=0 y′=nxn1 -121 y′=μxμ1 -y′=axln_a y′=ex 1y′= xln a1y′= xy′=cos_x y′=-sin_x
基本初等函数的导数公式的特点
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(1)常数函数的导数为零.
(2)有理数幂函数f(x)=xα的导数依然为幂函数,且系数为原函数的次数,幂指数是原函数的幂指数减去1.
(3)正弦函数的导数为余弦函数,余弦函数的导数为正弦函数的相反数. (4)指数函数的导数依然为指数函数,且系数为原函数底数的自然对数.
[对应学生用书P42]
[例1] 求下列函数的导数. 14
(1)y=5x;(2)y=3;(3)y=x3;(4)y=lg x.
x
[思路点拨] 先将解析式化为基本初等函数的形式,再利用公式求导. [精解详析] (1)y′=(5x)′=5xln 5; 1--
(2)y′=(3)′=(x3)′=-3x4;
x3?3
(3)y′=(x)′=(x)′=x4=;
444x
43341运用导数公式求函数导数 1
(4)y′=(lg x)′=.
xln 10
[一点通] 用导数公式求导,可以简化运算过程、降低运算难度.解题时根据所给函数的特征,将题中函数的结构进行调整,再选择合适的求导公式.
3
1.若f(x)=x,则f′(1)等于( ) A.0 C.3
21B.- 31D. 3
11?3111
解析:∵f′(x)=(x)′=x=·2=,
3333x33x21
∴f′(1)=.
3答案:D
2.求下列函数的导数.
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(1)y=x6;(2)y=cos x; xx
(3)y=x2x;(4)y=2sincos.
22解:(1)y′=(x6)′=6x5; (2)y′=(cos x)′=-sin x; (3)y′=(x
25
x)′=(x·x)′=(x)′=x2;
2
2
12523(4)∵y=sin x,∴y′=cos x.
1
[例2] (12分)已知曲线y=3在点P(-1,-1)处的切线与直线m平行且距离等于10,
x求直线m的方程.
3
[精解详析] 因为y′=-4,
x
所以曲线在点P(-1,-1)处的切线斜率为k=-3, 则切线方程为y+1=-3(x+1), 即3x+y+4=0.
设直线m的方程为3x+y+b=0(b≠4), 所以
|b-4|
=10,所以|b-4|=10, 32+12
(8分)
(6分)
(3分)
导数公式的应用 所以b=14或b=-6,
所以直线m的方程为3x+y+14=0或3x+y-6=0. (12分)
[一点通] 求曲线的切线方程一般有下列两种情况:一是求曲线在点P处的切线方程,这时P点在曲线上,且P一定为切点.二是求过点P与曲线相切的直线方程,这时P点不一定在曲线上,不一定为切点.做题时,一定要仔细读懂题意,分清所求切线方程为哪种情况,以便于找准正确的解题思路.
π3
3.设曲线y=cos x在点A?,?处的切线倾斜角为θ,求tan θ的值.
?62?解:∵y=cos x,∴y′=-sin x. π1
∴在点A处切线斜率为k=-sin=-. 621
∴tan θ=-.
2
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4.过点A(0,-1)作抛物线y=x2的切线.求切点P的坐标和切线方程. 解:设点P(x0,x20),则y′|x=x0=2x0. 切线方程为y-x20=2x0(x-x0). 又A(0,-1)在切线上,
22∴-1-x20=-2x0,x0=1.
当x0=1时,点P的坐标为(1,1). 切线方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1. 当x0=-1时点P的坐标为(-1,1). 切线方程为y-1=-2(x+1),即y=-2x-1.
1.熟记导数公式表,必要时先化简再求导.
12.导数公式表中(ax)′=axln a与(logax)′=较易混淆,要区分公式的结构特征,
xln a找出它们之间的差异去记忆.
3.直线与曲线相切时,切点是直线与曲线的公共点,切线的斜率是曲线对应的函数在切点处的导数.
[对应课时跟踪训练?十七?]
1.给出下列结论:
ππsin?′=cos; ①(cos x)′=sin x; ②??3?31-111
③若y=2,则y′=-; ④??′= .
xx?x?2xx其中正确的个数是( ) A.0 C.2
解析:(cos x)′=-sin x,所以①错误; π33
sin=,而??′=0,所以②错误; 32?2?B.1 D.3
?12?′=(x-2)′=-2x-3,所以③错误; ?x?131?1?′=??1?, 2′=-x-=-?x?22?x?2xx所以④正确. 答案:B
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