第三章导数(选修)第一节导数及其运算知识自主·梳理最新考纲1.了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度、加速度、光滑曲线切线的斜率等);掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义;理解导函数的概念.2.熟记基本导数公式(C、xm(m为有理数),sinx,cosx,ex,ax,lnx,logax的导数),掌握两个函数和、差、积、商的求导法则,了解复合函数的求导法则,会求某些高等函数的导数.高考热点导数的几何意义、物理意义、切线问题是高考的热点,常在小题中考查,有时也融在解答题中来考查.重点辨析(3)函数在x=x0处可导是函数在x=x0处连续的充分不必要条件,即可导必连续,连续未必可导.(4)应该指出,在通常情况下,我们不用定义求函数在某一点处的导数,而是先求导函数,进而求导数值,但必须正确掌握函数在某点处的导数的定义,学会运用定义解决相关问题.(5)注意区分曲线在P点处的切线和曲线过P点的切线,前者P点为切点;后者P点不一定为切点,P点可以是切点也可以不是.一般曲线的切线与曲线可以有二个以上的公共点.(6)函数ex具有特殊的性质:f′(x)=f(x).(7)准确记忆常用函数的导数公式,防止出现记忆不准,导数运算失误.(8)一个函数可以看成由两个不同的函数复合而成,利用复合函数求导,要注意适当选择中间变量.比如y=2(3x+1)4,可令u=3x+1,y=2u-4;也可令u=(3x+1)4,y=2u,但求导时显然是第一种形式更有利于求导.(9)应用复合函数求导法则时,要注意弄清每一步求导是哪个变量对哪个变量求导,不能混淆.(10)在复合函数求导问题中,要注意区分f′(u(x)]与[f(u(x))]′的不同含义.前面是先对f(x)求导,再在导函数中用u(x)代替x,后者是在f(x)中用u(x)代x,再对x求导,一般情况下,两者不相等.方法规律·归纳例1已知某运动物体的位移y(米)与其运动时间t(秒)的函数关系为y=t3+t.(1)设y=f(t),利用导数的定义求f′(t).(2)求该物体在t=2秒时的瞬时速度.[分析]首先求出f(x0+Δx)-f(x0),再对化简,最后求其极限,是求f′(x0)的基本步骤,物体在某时刻的瞬时速度即该时刻位移关于时间的函数的导数值.[解](1)f(t+Δt)-f(t)=(t+Δt)3-t3+(t+Δt)-t=Δt[(Δt+t)2+t(t+Δt)+t2+1]=Δt[3t2+3Δt·t+(Δt)2+1],(2)t=2秒时的瞬时速度即f′(2),∴瞬时速度为f′(2)=3×4+1=13(米/秒).[规律总结](1)利用定义求f′(t)涉及到函数极限的求法,注意应用极限的运算法则.(2)导数的物理意义在自然科学中有着广泛的应用,也是高考的热点之一,如位移关于时间的导数为速度,速度关于时间的导数为加速度.备考例题1题设条件不变,求该物体在t=2秒时的加速度的大小.解:由题意可知,物体运动t秒时的瞬时速度为f′(t)=3t2+1,∴t秒时刻的物体的加速度为[f′(t)]′=(3t2+1)′=6t,∴该物体在t=2秒时的加速度为6×2=12(米/秒2).例2求下列函数的导数:题型二导数的求法思维提示求导公式[解](1)y=x-2,y′=-2x-2-1=-2x-3=-2x3.(或y′=(1x2)′=-(x2)′x4=-2x-3=-2x3).(2)y′=(1sinx)′=-(sinx)′(sinx)2=-cosxsin2x=-cosxsin2x.(3)y′=(1x)′+(2x2)′+(1x3)′=(x-1)′+(2x-2)′+(x-3)′=-x-2-4x-3-3x-4=-1x2-4x3-3x4.(4)y′=(sinxx)′=(sinx)′·x-sinx·(x)′x2=xcosx-sinxx2.[规律总结]化简后可直接用导数公式来求解的往往不直接应用运算法则,尤其是商的运算法则.备考例题2求下列函数的导数:(1)y=15x5-43x3+3x2+2;(2)y=(3x3-4x)(2x+1);(3)y=x1-x+x2;=x4-4x2+6x.(2) y=(3x3-4x)(2x+1)=6x4+3x3-8x2-4x,∴y′=24x3+9x2-16x-4,或y′=(3x3-4x)′(2x+1)+(3x3-4x)(2x+1)′=(9x2-4)(2x+1)+(3x3-4x)·2=24x3+9x2-16x-4.例3求下列函数的导数:(1)y=(2x-3)5;(2)y=3-x;(3)y=ln(x+1+x2).[解](1)设u=2x-3,则y=(2x-3)5由y=u5,u=2x-3复合而成.由复合函数的求导法则得y′=f′(u)·u′(x)=(u5)′(2x-3)′=5u4·2=10(2x-3)4.(2)设u=3-x,则y=u12,u=3-x.y′=f′(u)·u′(x)=(u12)′(3-x)′=12u-12(-1)=-123-x=-3...