1、5.2 导数的运算一、基本初等函数的导数函数导函数函数导函数(c是常数)(为实数)特别地特别地二、导数的运算法则1、加减法:2、乘法:3、除法:三、复合函数的导数1、复合函数的概念一般地,对于两个函数和,如果通过中间变量,可以表示成的函数,那么称这个函数为和的复合函数,记作.2、复合函数的求导法则一般地,复合函数的导数和函数,的导数间的关系为,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.规律:从内到外层层求导,乘法连接。3、求复合函数的导数的步骤第一步分层:选择中间变量,写出构成它的内、外层函数;第二步分别求导:分别求各层函数对相应变量的导数;第三步相乘:把上述求导的结果相乘;第四步变
2、量回代:把中间变量代回。4、求复合函数的导数注意以下几点:(1)分解的函数通常为基本初等函数;(2)求导时分清是对哪个变量求导;(3)计算结果尽量简洁。四、导函数的常用结论1、奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数周期函数的导数还是周期函数2、函数的导数反映了函数的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小反映了变化的快慢,越大,曲线在这点处的切线越“陡”题型一 求简单函数的导数【例1】求下列函数的导数.(1); (2); (3); (4).【答案】(1);(2);(3);(4)【解析】(1),则(2),则(3),则(4),则【变式1-1】求下列函数的导数:(1);(2);(3)【答案
3、】(1);(2);(3)【解析】(1)因为,所以,即;(2)因为,则.(3)因为,所以.【变式1-2】下列运算正确的个数是( ); ; ; .A1 B2 C3 D4【答案】B【解析】,所以该运算错误;,所以该运算错误;,所以该运算正确;,所以该运算正确.所以正确的个数为2.故选:B.【变式1-3】函数的导函数为_【答案】【解析】由得,故答案为:【变式1-4】设,则( )A B C D【答案】B【解析】由题意得,又因为,故,故选:B题型二 求复合函数的导数【例2】函数的导数为( )A B C D【答案】B【解析】令,则故选:B【变式2-1】(多选)下列求导运算正确的是( )A若,则B若,则C若,
4、则D若,则【答案】AD【解析】A,因为,所以,故正确;B,因为,所以,故错误;C,因为,所以,故错误;D,因为,所以,故正确.故选:AD.【变式2-2】求下列函数的导数:(1); (2); (3); (4)【答案】(1);(2);(3);(4)【解析】(1)设,则(2)设,则(3)设,则(4)设,则【变式2-3】求下列函数的导数:(1); (2); (3); (4).【答案】(1);(2);(3);(4)【解析】(1)(2)因为,所以(3).(4)题型三 求导数值问题【例3】已知函数,则的值为( )A B1 C D2【答案】B【解析】因为,所以,所以,解得故选:B【变式3-1】已知函数的导数为
5、,且满足,则( )A B C D【答案】A【解析】,解得:,.故选:A.【变式3-2】已知函数,则( )A B0 C1 D2【答案】C【解析】因为,故可得,令,则,故,则.故选:.【变式3-3】已知,则的值为( )A B C D【答案】A【解析】因为,所以,所以,所以,所以,所以,故选:A题型四 求切线的方程或斜率【例4】曲线在点处的切线方程为_.【答案】【解析】有题意可得:,当时,所以曲线在点处的切线方程为.【变式4-1】已知点P在曲线上,为曲线在点P处的切线的倾斜角,求的取值范围【答案】【解析】函数的导数为因为,所以,所以,即;因为,所以,即【变式4-2】过点且与曲线相切的直线方程为_【答
6、案】或【解析】由题意,设切点坐标为,则,又由函数,可得,可得,所以,根据斜率公式和导数的几何意义,可得,即,解得或,所以切线的斜率为或,所以切线方程为或,即或.故答案为:或.【变式4-3】过点且与曲线相切的直线共有_条.【答案】2【解析】设切点的坐标为,因为,所以切线的方程为,将代入方程整理得,解得或.故切线方程为或,即过点且与曲线相切的直线共有2条.故答案为:题型五 利用切线求参数问题【例5】已知函数,在点处的切线与直线平行,则的值为_.【答案】【解析】因为,所以,所以,即函数在点处切线的斜率为,因为切线与直线l平行,所以,即.【变式5-1】已知曲线在点处的切线与直线垂直,则实数_【答案】【
7、解析】直线的斜率为:,故切线的斜率为2,解得【变式5-2】已知直线:既是曲线的切线,又是曲线的切线,则( )A0 B C0或 D或【答案】D【解析】,,设切点分别为,则曲线的切线方程为:,化简得,曲线的切线方程为:,化简得,故,解得e或.当e,切线方程为,故.当,切线方程为,故,则.故的取值为或.故选:D【变式5-3】函数与的图像有且只有一个公共点,则实数的取值范围为( )A B C或 D或或【答案】C【解析】过定点,且在上,又,则,在处的切线斜率为,结合图象可得:当时,与的图像有且只有一个公共点,则符合题意;当时,与的图像有两个公共点,则不符合题意;当时,与的图像有且只有一个公共点,则符合题
8、意;当时,与的图像有两个公共点,则不符合题意;综上所述:实数的取值范围为或.故选:C.题型六 利用相切关系求最值距离【例6】函数图像上的点到直线的最小距离为_【答案】【解析】根据函数图象,只需寻找与直线平行的直线与相切,切点到直线的距离就是函数图像上的点到直线的最小距离,由题,令,则到直线的距离最小,最小距离为.【变式6-1】若点是曲线上任意一点,则点到直线的最小距离为_.【答案】【解析】由已知,设点曲线上一点,则有,因为,所以,所以,所以曲线在处的切线斜率为,则曲线在处的切线方程为,即要求得曲线上任意一点,到直线的最小距离即找到曲线上距离直线最近的点,即,解得或(舍去),此时,以点为切点,曲
9、线的切线方程为:,此时,切点为曲线上距离直线最近的点,即点与点重合,最小距离为直线与直线之间的距离,设最小距离为,所以.故答案为:.【变式6-2】已知函数的图象与函数的图象关于某一条直线对称,若P,Q分别为它们上的两个动点,则这两点之间距离的最小值为_【答案】【解析】令,则,因为与关于直线对称,所以函数与函数关于直线对称,所以P,Q两点之间距离的最小值等于P到直线距离最小值的2倍,函数在点处的切线斜率为,令得,所以点P到直线距离的最小值为,所以这两点之间距离的最小值为【变式6-3】设,则的最小值为_【答案】【解析】由两点距离公式的几何意义可知表示点到的距离,表示点到的距离,而是上的点,是上的点,是上的点,且与关于直线对称,所以的最小值可转化为图像上的动点与图像上的动点最小距离,显然,与平行的切线的切点,和与平行的切线的切点,它们之间的距离就是所求最小距离,对于,设切点为,有,则,故,则,故,对于,设切点为,有,则,故,则,故,所以,所以题设式子的最小值为.故答案为:.