新高考数学一轮复习学案第09讲 导数的运算及切线方程(2份打包,原卷版+解析版)
展开一、基本概念
1、导数的概念
设函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 附近有定义,如果 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的比 SKIPIF 1 < 0 (也叫函数的平均变化率)有极限,即 SKIPIF 1 < 0 无限趋近于某个常数,我们把这个极限值做函数 SKIPIF 1 < 0 在处的导数,记作 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0
2、导数的几何意义
函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的导数 SKIPIF 1 < 0 ,表示曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线 SKIPIF 1 < 0 的斜率,即 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 为切线的倾斜角,如图所示,过点 SKIPIF 1 < 0 的切线方程为 SKIPIF 1 < 0
3、导数的物理意义:设 SKIPIF 1 < 0 时刻一车从某点出发,在 SKIPIF 1 < 0 时刻车走了一定的距离 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时刻,车走了 SKIPIF 1 < 0 这一段时间里车的平均速度为 SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 很接近时,该平均速度近似于 SKIPIF 1 < 0 时刻的瞬时速度.若令 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则可以认为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 就是 SKIPIF 1 < 0 时刻的瞬时速度.
二、基本初等函数的导数公式
基本初等函数的导数公式如表
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为正整数
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 为有理数
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
注: SKIPIF 1 < 0
三、导数的运算法则(和、差、积、商)
设 SKIPIF 1 < 0 均可导,则
(1) SKIPIF 1 < 0 (2) SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0 (4) SKIPIF 1 < 0
注: SKIPIF 1 < 0
四、复合函数的导数
复合函数 SKIPIF 1 < 0 的导数与函数 SKIPIF 1 < 0 的导数之间具有关系 SKIPIF 1 < 0 ,该关系用语言表述就是“ SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 的导数等于 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 的导数与 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 的导数的乘积”,也就是先把 SKIPIF 1 < 0 当作一个整体,把 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 求导,再把 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 求导,这两者的乘积就是复合函数 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 的导数,即 SKIPIF 1 < 0 .
【典型例题】
例1.(2022·全国·高三专题练习(理))已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
例2.(2022·湖南·雅礼中学高三阶段练习)已知 SKIPIF 1 < 0 为偶函数,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线斜率是( )
A.1B.2C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
例3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.10D.20 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
例4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则f(x)所有的切线中斜率最小的切线方程为___________.
例5.(2022·全国·高三专题练习)若直线y=kx与曲线y=e2x相切,则切点坐标为____.
例6.(2022·全国·高三专题练习(文))已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程是_______________________.
例7.(2022·浙江·高三专题练习)请用函数求导法则求出下列函数的导数.
(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 ;
(3) SKIPIF 1 < 0 ;
(4) SKIPIF 1 < 0 ;
(5) SKIPIF 1 < 0 .
例8.(2022·全国·高三专题练习)已知曲线 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求曲线S在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程;
(2)求过点 SKIPIF 1 < 0 并与曲线S相切的直线方程.
【技能提升训练】一、单选题
1.(2022·全国·高三专题练习)某物体沿水平方向运动,其前进距离 SKIPIF 1 < 0 (米)与时间 SKIPIF 1 < 0 (秒)的关系为 SKIPIF 1 < 0 ,则该物体在运动前2秒的平均速度为( )
A.18米/秒B.13米/秒C.9米/秒D. SKIPIF 1 < 0 米/秒
2.(2022·全国·高三专题练习)函数 SKIPIF 1 < 0 的图象如图所示,则下列数值排序正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
3.(2022·全国·高三专题练习(理))若函数 SKIPIF 1 < 0 可导,则 SKIPIF 1 < 0 等于( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
4.(2022·全国·高三专题练习(理))已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.36B.12C.4D.2
5.(2022·全国·高三专题练习(理))已知函数 SKIPIF 1 < 0 的图象如下所示, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的导函数,根据图象判断下列叙述正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
6.(2022·浙江·高三专题练习)若函数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
7.(2022·全国·高三专题练习(理))函数 SKIPIF 1 < 0 的图像在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为( )A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
8.(2022·全国·高三专题练习)若曲线 SKIPIF 1 < 0 上任意一点处的切线的倾斜角的取值范围是[ SKIPIF 1 < 0 ),则a=( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D.3
9.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 的图象在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线过点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.1D.2
10.(2022·全国·高三专题练习)设函数 SKIPIF 1 < 0 ,曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线的斜率为( )
A.4B. SKIPIF 1 < 0 C.2D. SKIPIF 1 < 0
11.(2022·全国·高三专题练习)曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
12.(2022·全国·高三专题练习)若点 SKIPIF 1 < 0 是曲线 SKIPIF 1 < 0 上任意一点,则点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
13.(2022·全国·高三专题练习(文))曲线 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的切线如图所示,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
14.(2022·全国·高三专题练习(文))直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 相切于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
15.(2022·全国·高三专题练习(文))直线 SKIPIF 1 < 0 是曲线 SKIPIF 1 < 0 的一条切线,则实数k的值为( )A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.1D. SKIPIF 1 < 0
16.(2022·全国·高三专题练习)动点P,Q分别在函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的图象上运动,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
17.(2022·全国·高三专题练习)已知曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线也是曲线 SKIPIF 1 < 0 的一条切线,则 SKIPIF 1 < 0 的值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
18.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 的图象在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程是 SKIPIF 1 < 0 ,那么 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.2B.1C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
19.(2022·全国·高三专题练习)设曲线 SKIPIF 1 < 0 和曲线 SKIPIF 1 < 0 在它们的公共点 SKIPIF 1 < 0 处有相同的切线,则 SKIPIF 1 < 0 的值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
20.(2022·全国·高三专题练习)已知定义在区间 SKIPIF 1 < 0 上的函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若以上两函数的图像有公共点,且在公共点处切线相同,则m的值为( )
A.2B.5C.1D.0
21.(2022·全国·高三专题练习(理))设 SKIPIF 1 < 0 为曲线 SKIPIF 1 < 0 上的点,且曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处切线的倾斜角的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 横坐标的取值范围为
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
22.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 的导函数为 SKIPIF 1 < 0 ,且满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
23.(2022·全国·高三专题练习)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,…, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
24.(2022·全国·高三专题练习)设 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则常数 SKIPIF 1 < 0 的值为( )
A.0B. SKIPIF 1 < 0 C.1D.2
二、多选题
25.(2022·全国·高三专题练习)(多选)为了评估某种治疗肺炎药物的疗效,现有关部门对该药物在人体血管中的药物浓度进行测量,甲、乙两人服用该药物后,血管中的药物浓度 SKIPIF 1 < 0 (单位: SKIPIF 1 < 0 )随时间 SKIPIF 1 < 0 (单位: SKIPIF 1 < 0 )变化的关系如图所示,则下列四个结论中正确的是( )
A.在 SKIPIF 1 < 0 时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度相同
B.在 SKIPIF 1 < 0 时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度的瞬时变化率相同
C.在 SKIPIF 1 < 0 这个时间段内,甲、乙两人血管中的药物浓度的平均变化率相同
D.在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两个时间段内,甲血管中的药物浓度的平均变化率不相同
26.(2022·全国·高三专题练习)若直线 SKIPIF 1 < 0 是函数 SKIPIF 1 < 0 图像的一条切线,则函数 SKIPIF 1 < 0 可以是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
27.(2022·全国·高三专题练习)(多选)下列函数求导运算错误的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
三、填空题
28.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的平均变化率为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的平均变化率为______.29.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的瞬时变化率为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ______.
30.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 所有的切线中斜率最小的切线方程为_________.
31.(2022·全国·高三专题练习)曲线 SKIPIF 1 < 0 的一条切线过点 SKIPIF 1 < 0 ,则该切线的斜率为_______.
32.(2022·浙江·高三专题练习)曲线 SKIPIF 1 < 0 上的任意一点P处切线的倾斜角的取值范围是________.
33.(2022·全国·高三专题练习)已知定义在 SKIPIF 1 < 0 上的函数 SKIPIF 1 < 0 ,则曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程是______.
34.(2022·全国·高三专题练习)已知f(x)=x2,则过点P(-1,0),曲线y=f(x)的切线方程为__________
35.(2022·全国·高三专题练习(文))已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,并且与曲线 SKIPIF 1 < 0 相切,则直线l的方程为______________.
36.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 的图象在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线与直线 SKIPIF 1 < 0 平行.则 SKIPIF 1 < 0 ______.
37.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若直线 SKIPIF 1 < 0 函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的图象均相切,则 SKIPIF 1 < 0 的值为________.
38.(2022·全国·高三专题练习)函数 SKIPIF 1 < 0 的图象在点P处的切线方程是: SKIPIF 1 < 0 ,若点P的横坐标为5,则 SKIPIF 1 < 0 ______.
39.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 的图象在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直,则a的值为___________
40.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ___.
41.(2022·全国·高三专题练习(理))我国魏晋时期的科学家刘徽创立了“割圆术”,实施“以直代曲”的近似计算,用正 SKIPIF 1 < 0 边形进行“内外夹逼”的办法求出了圆周率 SKIPIF 1 < 0 的精度较高的近似值,这是我国最优秀的传统科学文化之一.借用“以直代曲”的近似计算方法,在切点附近,可以用函数图象的切线近似代替在切点附近的曲线来近似计算.设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ________,其在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为________.42.(2022·全国·高三专题练习)设f(x)=aex+blnx,且f′(1)=e,f′(﹣1)= SKIPIF 1 < 0 ,则a+b=__.
四、解答题
43.(2022·全国·高三专题练习)求下列函数的导数:
(1)y=x(x2 SKIPIF 1 < 0 );
(2)y=( SKIPIF 1 < 0 1)( SKIPIF 1 < 0 1);
(3)y=xtanx;
(4)y=x﹣sin SKIPIF 1 < 0 cs SKIPIF 1 < 0 ;
(5)y=3lnx+ax(a>0,且a≠1).
44.(2022·全国·高三专题练习(文))下列函数的导函数
(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 ;
(3) SKIPIF 1 < 0 ;
(4) SKIPIF 1 < 0 .
45.(2022·全国·高三专题练习)求下列函数的导数
(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0 ;
(4) SKIPIF 1 < 0
46.(2022·浙江·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求这个函数的导数;
(2)求这个函数的图象在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程.
47.(2021·黑龙江·牡丹江市第三高级中学高三阶段练习(文))已知函数 SKIPIF 1 < 0 的图象在 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 .求实数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的值;
48.(2021·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,曲线 SKIPIF 1 < 0 存在垂直于 SKIPIF 1 < 0 轴的切线,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
49.(2021·福建晋江·高三阶段练习)已知曲线 SKIPIF 1 < 0 上一点 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 作直线 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求与曲线 SKIPIF 1 < 0 相切且以 SKIPIF 1 < 0 为切点的直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)求与曲线 SKIPIF 1 < 0 相切且切点异于点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
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