第1讲导数的概念与运算1.导数的概念(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数:①定义:称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率②几何意义:函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是曲线y=f(x)在点___________处的_________.相应地,切线方程为______________________.(x0,f(x0))切线斜率y-f(x0)=f′(x0)(x-x0)•2.基本初等函数的导数公式原函数导函数f(x)=xn(n∈Q*)f′(x)=_______f(x)=sinxf′(x)=_______f(x)=cosxf′(x)=________f(x)=axf′(x)=________(a>0)f(x)=exf′(x)=_____f(x)=logaxf′(x)=f(x)=lnxf′(x)=n·xn-1cosx-sinxex3.导数的运算法则【答案】-1题组一常识题1.(教材改编)某物体相对水平面的高度h(m)与运动时间t(s)的函数关系是h(t)=-t2+6t+10,则该物体在3≤t≤4这段时间内的平均速度为________m/s.【解析】平均速度为h(4)-h(3)4-3=18-191=-1m/s.2.(教材改编)已知函数f(x)=5+3x-2x2,且f′(a)=5,则a=________.【解析】由题意可知,f′(x)=3-4x,所以f′(a)=3-4a=5,解得a=-12.【答案】-123.(教材改编)曲线y=2x3-3x+5在x=-1处的切线的斜率为________.【解析】因为y′=6x2-3,所以该曲线在x=-1处的切线的斜率k=6×(-1)2-3=3.【答案】3【答案】y=e4.(教材改编)函数y=exx的图象在其极值点处的切线方程为________.【解析】y′=ex(x-1)x2,令y′=0,得x=1,此时y=e,所以函数y=exx的图象在x=1处的切线斜率为零,故切线方程为y=e.•题组二常错题•◆索引:对导数的概念理解不清;导数运算法则的运用不正确.•5.若函数f(x)=4x3+a2+a,则f′(x)=________.•【解析】f′(x)=(4x3+a2+a)′=12x2.•【答案】12x26.函数y=lnxex的导函数为________.【解析】y′=1x·ex-ex·lnx(ex)2=1-xlnxxex.【答案】y′=1-xlnxxex7.已知函数f(x)=ax3-x+2的图象在点(1,f(1))处的切线过点(2,6),则a=________.【解析】因为f′(x)=3ax2-1,所以函数f(x)的图象在点(1,f(1)),即点(1,1+a)处的切线的斜率k=f′(1)=3a-1.又切线过点(2,6),则经过点(1,1+a),(2,6)的直线的斜率k=1+a-61-2=5-a,所以5-a=3a-1,解得a=32.【答案】32•考点一导数的计算•【例1】(1)f(x)=x(2018+lnx),若f′(x0)=2019,则x0等于()•A.e2B.1•C.ln2D.e•(2)若函数f(x)=ax4+bx2+c满足f′(1)=2,则f′(-1)等于()•A.-1B.-2•C.2D.0•(3)已知f(x)=x2+2xf′(1),则f′(0)=________.•【解析】(1)f′(x)=2018+lnx+x×=2019+lnx,•故由f′(x0)=2019,得2019+lnx0=2019,•则lnx0=0,解得x0=1.•(2)f′(x)=4ax3+2bx,•∵f′(x)为奇函数且f′(1)=2,•∴f′(-1)=-2.•(3)∵f′(x)=2x+2f′(1),•∴f′(1)=2+2f′(1),即f′(1)=-2.•∴f′(x)=2x-4,∴f′(0)=-4.•【答案】(1)B(2)B(3)-4【反思归纳】•考点二导数的几何意义•导数的几何意义是每年高考的必考内容,考查题型既有选择题、填空题,也常出现在解答题的第(1)问中,难度偏小,属中、低档题.•角度1已知切点求切线方程【答案】y=-2x-1【例2】已知f(x)为偶函数,当x0时,f(x)=ln(-x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,-3)处的切线方程是________.【解析】由题意可得当x0时,f(x)=lnx-3x,则f′(x)=1x-3,f′(1)=-2,则在点(1,-3)处的切线方程为y+3=-2(x-1),即y=-2x-1.角度2未知切点求切线方程【例3】(1)与直线2x-y+4=0平行的抛物线y=x2的切线方程是()A.2x-y+3=0B.2x-y-3=0C.2x-y+1=0D.2x-y-1=0(2)已知函数f(x)=xlnx,若直线l过点(0,-1),并且与曲线y=f(x)相切,则直线l的方程为()A.x+y-1=0B.x-y-1=0C.x+y+1=0D.x-y+1=0【解析】(1)对y=x2求导得y′=2x.设切点坐标为(x0,x20),则切线斜率为k=2x0.由2x0=2得x0=1,故切线方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.(2)∵点(0,-1)不在曲线f(x)=xlnx上,∴设切点为(x0,y0),又∵f′(x)=1+lnx,∴y0=x0lnx0,y0+1=(1+lnx0)x0,解得x0=1,y0=0.∴切点为(1,0),∴f′(1)=1+ln1=1.∴直线l的方程为y=x-1,即x-y-1=0.故选B.【答案】(1)D(2)B角度3与切线有关的参数问题【例4】已知f(x)=lnx,g(x)=12x2+mx+72(m0),直线l与函数f(x),g(x)的图象都相切,且与f(x)图象的切点为(1,f(1)),则m等于()A.-1B.-3C.-4D.-2【解析】∵f′(x)=1x,∴直线l的斜率为k=f′(1)=1.又f(1)=0,∴切线l的方程为y=x-1.g′(x)=x+m,设直线l与g(x)的图象的切点为(x0,y0),则有x0+m=1,y0=x0-1,y0=12x20+mx0+72,m0.于是解得m=-2,故选D.【答案】D角度4导数与函数图象【例5】已知y=f(x)是可导函数,如图,直线y=kx+2是曲线y=f(x)在x=3处的切线,令g(x)=xf(x),g′(x)是g(x)的导函数,则g′(3)=________.【解析】由题图可知曲线y=f(x)在x=3处切线的斜率等于-13,∴f′(3)=-13.∵g(x)=xf(x),∴g′(x)=f(x)+xf′(x),∴g′(3)=f(3)+3f′(3),又由题图可知f(3)=1,∴g′(3)=1+3×-13=0.【答案】0【反思归纳】跟踪训练(1)(2019·孝义模拟)已知f(x)=x2,则曲线y=f(x)过点P(-1,0)的切线方程是________.(2)设曲线y=1+cosxsinx在点π2,1处的切线与直线x-ay+1=0平行,则实数a=________.【解析】(1)设切点坐标为(x0,x20),∵f′(x)=2x,∴切线方程为y-0=2x0(x+1),∴x20=2x0(x0+1),解得x0=0或x0=-2,【答案】(1)y=0或4x+y+4=0(2)-1∴所求切线方程为y=0或y=-4(x+1),即y=0或4x+y+4=0.(2)∵y′=-1-cosxsin2x,∴y′|x=π2=-1.由条件知1a=-1,∴a=-1.