第十节变化率与导数、导数的运算导数的概念(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数:函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率lim=lim为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)=lim=lim.(2)导数的几何意义:函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,y0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).(3)函数f(x)的导函数:称函数f′(x)=lim为f(x)的导函数.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)=n·xn-1f(x)=sinxf′(x)=cos_xf(x)=cosxf′(x)=-sin_xf(x)=ax(a>0)f′(x)=axln_af(x)=exf′(x)=exf(x)=logax(a>0,且a≠1)f′(x)=f(x)=lnxf′(x)=3.导数的运算法则(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);(3)′=(g(x)≠0).4.复合函数的导数复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为yx′=yu′·ux′,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.[小题体验]1.下列求导运算正确的是()A.=1+B.(log2x)′=C.(3x)′=3xlog3eD.(x2cosx)′=-2sinx解析:选B=x′+=1-;(3x)′=3xln3;=(x2)′cosx+x2(cosx)′=2xcosx-x2sinx.故选B.2.曲线y=x3-x+3在点(1,3)处的切线方程为________.答案:2x-y+1=01.利用公式求导时要特别注意不要将幂函数的求导公式(xα)′=αxα-1与指数函数的求导公式(ax)′=axlna混淆.2.求曲线切线时,要分清在点P处的切线与过P点的切线的区别,前者只有一条,而后者包括了前者.3.曲线的切线与曲线的交点个数不一定只有一个,这和研究直线与二次曲线相切时有差别.[小题纠偏]1.函数y=的导函数为________________.答案:y′=2.(2018·杭州模拟)函数f(x)=x2+的图象在点(1,f(1))处的切线方程为()A.x-y+1=0B.3x-y-1=0C.x-y-1=0D.3x-y+1=0解析:选A函数f(x)=x2+的导数为f′(x)=2x-,可得图象在点(1,f(1))处的切线斜率为k=2-1=1,切点为(1,2),可得图象在点(1,f(1))处的切线方程为y-2=x-1,即为x-y+1=0.故选A.[题组练透]求下列函数的导数.(1)y=x2sinx;(2)y=lnx+;(3)y=;(4)(易错题)y=xsincos;(5)y=ln(2x-5).解:(1)y′=(x2)′sinx+x2(sinx)′=2xsinx+x2cosx.(2)y′=′=(lnx)′+′=-.(3)y′=′==-.(4) y=xsincos=xsin(4x+π)=-xsin4x,∴y′=-sin4x-x·4cos4x=-sin4x-2xcos4x.(5)令u=2x-5,y=lnu,则y′=(lnu)′u′=·2=,即y′=.[谨记通法]求函数导数的3种原则[提醒]复合函数求导时,先确定复合关系,由外向内逐层求导,必要时可换元.[锁定考向]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.常见的命题角度有:(1)求切线方程;(2)求切点坐标;(3)求参数的值(范围).[题点全练]角度一:求切线方程1.曲线y=在点(0,-1)处的切线与两坐标轴围成的封闭图形的面积为()A.B.C.D.1解析:选B因为y′=,所以y′,所以曲线在点(0,-1)处的切线方程为y+1=2x,即y=2x-1,与两坐标轴的交点坐标分别为(0,-1),,所以与两坐标轴围成的三角形的面积S=×|-1|×=.角度二:求切点坐标2.(2018·湖州模拟)曲线f(x)=x3+x-2在P0处的切线平行于直线y=4x-1,则P0点的坐标为()A.(1,0)B.(2,8)C.(1,0)和(-1,-4)D.(2,8)和(-1,-4)解析:选C设P0(x0,y0),则f′(x)=3x2+1,即f′(x0)=3x+1=4,所以x0=±1,所以P0点的坐标为(1,0)和(-1,-4),经检验,都符合题意.故选C.角度三:求参数的值(范围)3.(2018·宁波二模)设曲线f(x)=-ex-x(e为自然对数的底数)上任意一点处的切线为l1,总存在曲线g(x)=3ax+2cosx上某点处的切线l2,使得l1⊥l2,则实数a的取值范围是()A.[-1,2]B.(3,+∞)C.D.解析:选D由f(x)=-ex-x,得f′(x)=-ex-1, ex+1>1,∴∈(0,1).由g(x)=3ax+2cosx,得g′(x)=3a-2sinx,又-2sinx∈[-2,2],∴3a-2sinx∈[-2+...