导数概念--公式知识点总结+习题含详细讲解

．《导数及其应用》知识点总结一、导数的概念和几何意义1.函数的平均变化率：函数()fx在区间12[,]xx上的平均变化率为：2121()()fxfxxx。2.导数的定义：设函数()yfx在区间(,)ab上有定义，0(,)xab，若x无限趋近于0时，比值00()()fxxfxyxx无限趋近于一个常数A，则称函数()fx在0xx处可导，并称该常数A为函数()fx在0xx处的导数，记作0()fx。函数()fx在0xx处的导数的实质是在该点的瞬时变化率。3.求函数导数的基本步骤：（1）求函数的增量00()()yfxxfx；（2）求平均变化率：00()()fxxfxx；（3）取极限，当x无限趋近与0时，00()()fxxfxx无限趋近与一个常数A，则0()fxA.4.导数的几何意义：函数()fx在0xx处的导数就是曲线()yfx在点00(,())xfx处的切线的斜率。由此，可以利用导数求曲线的切线方程，具体求法分两步：（1）求出()yfx在x0处的导数，即为曲线()yfx在点00(,())xfx处的切线的斜率；（2）在已知切点坐标和切线斜率的条件下，求得切线方程为000()()yyfxxx。当点00(,)Pxy不在()yfx上时，求经过点P的()yfx的切线方程，可设切点坐标，由切点坐标得到切线方程，再将P点的坐标代入确定切点。特别地，如果曲线()yfx在点00(,())xfx处的切线平行与y轴，这时导数不存在，根据切线定义，可得切线方程为0xx。5.导数的物理意义：质点做直线运动的位移S是时间t的函数()St，则()VSt表示瞬时速度，()avt表示瞬时加速度。二、导数的运算1.常见函数的导数：（1）()kxbk(k,b为常数)；（2）0C(C为常数)；（3）()1x；（4）2()2xx；（5）32()3xx；（6）211()xx；（7）1()2xx；（8）1()ααxαx（α为常数）；（9）()ln(0,1)xxaaaaa；（10）11(log)log(0,1)lnaaxeaaxxa；（11）()xxee；（12）1(ln)xx；（13）(sin)cosxx；（14）(cos)sinxx。2.函数的和、差、积、商的导数：（1）[()()]()()fxgxfxgx；（2）[()]()CfxCfx（C为常数）；（3）[()()]()()()()fxgxfxgxfxgx；（4）2()()()()()[](()0)()()fxfxgxfxgxgxgxgx。3.简单复合函数的导数：若(),yfuuaxb，则xuxyyu，即xuyya。选择题（共14小题）1．函数f（x）=sin2x的导数f′（x）=（）A．2sinxB．2sin2xC．2cosxD．sin2x考点：简单复合函数的导数．菁优网版权所有分析：将f（x）=sin2x看成外函数和内函数，分别求导即可．解答：解：将y=sin2x写成，y=u2，u=sinx的形式．对外函数求导为y′=2u，对内函数求导为u′=cosx，故可以得到y=sin2x的导数为y′=2ucosx=2sinxcosx=sin2x故选D点评：考查学生对复合函数的认识，要求学生会对简单复合函数求导．2．曲线f（x）=lnx+2x在点（1，f（1））处的切线方程是（）A．3x﹣y+1=0B．3x﹣y﹣1=0C．3x+y﹣1=0D．3x﹣y﹣5=0考点：简单复合函数的导数；直线的点斜式方程．菁优网版权所有分析：先要求出在给定点的函数值，然后再求出给定点的导数值．将所求代入点斜式方程即可．解答：解：对f（x）=lnx+2x求导，得f′（x）=+2．故在点（1，f（1））处可以得到f（1）=ln1+2=2，f′（1）=1+2=3．所以在点（1，f（1））处的切线方程是：y﹣f（1）=f′（1）（x﹣1），代入化简可得，3x﹣y﹣1=0．故选B．点评：考查了学生对切线方程的理解，要求写生能够熟练掌握．3．若函数f（x）=sin2x，则f′（）的值为（）A．B．0C．1D．﹣考点：简单复合函数的导数．菁优网版权所有专题：计算题．分析：先利用复合函数的导数运算法则求出f（x）的导函数，将x=代入求出值．解答：解：f′（x）=cos2x（2x）′=2cos2x所以f′（）=2cos=1故选C．点评：求函数在某点处的导数值，应该先利用导数的运算法则及初等函数的导数公式求出导函数，在求导函数值．4．函数f（x）=xsinx+cosx的导数是（）A．xcosx+sinxB．xcosxC．xcosx﹣sinxD．cosx﹣sinx考点：导数的乘法与除法法则；导数的加法与减法法则．菁优网版权所有专题：计算题．分析：利用和及积的导数运算法则及基本初等函数的导数公式求出函数的导数．解答：解：∵f（x）=xsinx+cosx∴f′（x）=（xsinx+cosx）′=（xsinx）′+（cosx）′=x′sinx+x（sinx）′﹣sinx=sinx+xcosx﹣sinx=xcosx故选B点评：本题考查导数的运算法则、基本初等函数的导数公式．属于基础试题5．的导数是（）A．B．C．D．考点：导数的乘法与除法法则．菁优网版权所有专题：计算题．分析：利用导数的四则运算法则，按规则认真求导即可解答：解：y′===故选A点评：本题考查了导数的除法运算法则，解题时认真计算即可，属基础题6．y=xlnx的导数是（）A．xB．lnx+1C．3xD．1考点：导数的乘法与除法法则．菁优网版权所有专题：导数的综合应用．分析：直接由导数的乘法法则结合基本初等函数的导数公式求解．解答：解：∵y=xlnx，∴y′=（xlnx）′=x′lnx+x（lnx）′=．故选：B．点评：本题考查导数的乘法法则，考查了基本初等函数的导数公式，是基础题．7．函数y=cosex的导数是（）A．﹣exsinexB．cosexC．﹣exD．sinex考点：导数的乘法与除法法则．菁优网版权所有专题：导数的概念及应用．分析：根据导数的运算法则即可得到结论．解答：解：函数的导数为f′（x）=﹣sinex•（ex）′=﹣exsinex，故选：A点评：本题主要考查导数的基本运算，要求熟练掌握常见函数的导数公式以及导数的运算法则．8．已知，则f′（）=（）A．﹣1+B．﹣1C．1D．0考点：导数的加法与减法法则．菁优网版权所有专题：计算题．分析：本题先对已知函数进行求导，再将代入导函数解之即可．解答：解：故选B．点评：本题主要考查了导数的运算，以及求函数值，解题的关键是正确求解导函数，属于基础题．9．函数的导数是（）A．B．C．ex﹣e﹣xD．ex+e﹣x考点：导数的加法与减法法则．菁优网版权所有专题：计算题．分析：根据求导公式（u+v）′=u′+v′及（ex）′=ex即可求出函数的导数．解答：解：∵，∴y′==．故选A．点评：本题考查了导数的运算，牢记求导公式是解本题的关键．10．函数y=x2﹣2x在﹣2处的导数是（）A．﹣2B．﹣4C．﹣6D．﹣8考点：导数的加法与减法法则．菁优网版权所有专题：计算题；导数的概念及应用．分析：求出原函数的导函数，在导函数解析中取x=﹣2计算即可得到答案．解答：解：由y=x2﹣2x，得y′=2x﹣2．∴y′|x=﹣2=2×（﹣2）﹣2=﹣6．故选C．点评：本题考查了倒数的加法与减法法则，考查了基本初等函数的导数公式，是基础的计算题．11．设y=ln（2x+3），则y′=（）A．B．C．D．考点：导数的运算．菁优网版权所有专题：导数的概念及应用．分析：根据复合函数的导数公式即可得到结论．解答：解：∵y=ln（2x+3），∴，故选：D点评：本题主要考查导数的计算，要求熟练掌握复合函数的导数公式，比较基础．12．已知函数，则f′（x）等于（）A．B．C．0D．考点：导数的运算．菁优网版权所有专题：导数的概念及应用．分析：我们知道：若函数f（x）=c为常数，则f′（x）=0，故可得出答案．解答：解：∵函数，∴f′（x）=0．故选C．点评：本题考查了常数的导数，只要理解常数c′=0即可解决此问题．13．曲线y=x2+3x在点A（2，10）处的切线的斜率k是（）A．4B．5C．6D．7考点：导数的几何意义．菁优网版权所有专题：计算题．分析：曲线y=x2+3x在点A（2，10）处的切线的斜率k就等于函数y=x2+3x在点A（2，10）处的导数值．解答：解：曲线y=x2+3x在点A（2，10）处的切线的斜率k=y′=2x+3=2×2+3=7，故答案为7．点评：本题考查函数在某点导数的几何意义的应用．14．曲线y=4x﹣x2上两点A（4，0），B（2，4），若曲线上一点P处的切线恰好平行于弦AB，则点P的坐标为（）A．（1，3）B．（3，3）C．（6，﹣12）D．（2，4）考点：导数的几何意义．菁优网版权所有分析：首先求出弦AB的斜率，再利用导数的几何意义求出P点坐标．解答：解：设点P（x0，y0）∵A（4，0），B（2，4）∴kAB==﹣2∵过点P的切线l平行于弦AB∴kl=﹣2∴根据导数的几何意义得知，曲线在点P的导数y′=4﹣2x=4﹣2x0=﹣2，即x0=3∵点P（x0，y0）在曲线y=4x﹣x2上∴y0=4x0﹣x02=3∴故选B．点评：考核导数的几何意义及两条直线平行斜率的关系．二．填空题（共2小题）15．求导：（）′=，．考点：简单复合函数的导数．菁优网版权所有专题：导数的概念及应用．分析：根据复合函数的导数公式进行求解即可．解答：解：=（x2+1），则函数的导数为y′=（x2+1）（x2+1）′=（x2+1）×2x=，故答案为：点评：本题主要考查导数的计算，根据复合函数的导数公式是解决本题的关键．16．函数y=的导数是．考点：简单复合函数的导数．菁优网版权所有专题：导数的概念及应用．分析：根据复合函数的导数公式进行计算即可．解答：解：函数的导数为y′==，故答案为：点评：本题主要考查导数的计算，根据复合函数的导数公式进行计算是解决本题的关键．三．解答题（共1小题）17．求函数y=e﹣5x+2的导数．考点：简单复合函数的导数．菁优网版权所有专题：导数的概念及应用．分析：直接利用复合函数的导数求解运算法则求解即可．解答：解：函数y=e﹣5x+2的导数：y′=﹣5e﹣5x．故答案为：y′=﹣5e﹣5x．点评：本题考查导数的运算，基本知识的考查．