人教版-高中数学选修1-1-第三章32讲义2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则
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旧知回顾 求函数的导数的方法是:00f(x +Δx)-f(x )Δy =;Δx ΔxΔx →0Δy y =lim .Δx(1)求增量(2)算比值 (3)求极限0)()(0x x x f x f ='='知识要点21)(),2)(),3)(),14)(),y f x c y f x x y f x x y f x x ========'1y =;'2y x =;21'.y x =-'0y =;新课导入由上节课的内容可知函数y=x2的导数为y’=2x,那么,于一般的二次函数y=ax2+bx+c,它的导数又是什么呢?这就需要用到函数的四则运算的求导法则.又如我们知道函数y=1/x 2的导数是=-2/x 3,那么函数y=1/(3x-2)2的导数又是什么呢?y 学习了这节课,就可以解决这些问题了!3.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则教学目标知识与能力(1)掌握基本初等函数的导数公式.(2)会运用导数的运算法则及简单复合函数的复合过程.过程与方法(1)通过丰富的实例,了解求函数的导数的流程图.(2)理解两个函数的和(或差)的导数法则,学会用法则求一些函数的导数.情感态度与价值观经历由实际问题中抽象出导数概念,使同学们体会到通过导数也能刻画现实世界中的数量关系的一个有效数学模型.教学重难点重点理解简单复合函数的复合过程.难点函数的积、商的求导法则的推导及复合函数的结构分析.知识要点为了方便,今后我们可以直接使用下面的初等函数的导数公式表:()();x f ,c x f .'01==则若()()();nx x f ,N n x x f .n 'n 12-*=∈=则若()();x cos x f ,x sin x f .'==则若3()();x sin x f ,x cos x f .'-==则若4()();a ln a x f ,a x f .x 'x ==则若5基本初等函数的导数公式()();e x f ,e x f .x 'x ==则若6()();a ln x x f ,x log x f .'a 17==则若()().x x f ,x ln x f .'18==则若例 1假设某国家在20年期间的年通货膨胀率为5﹪,物价p (单位:元)与时间t (单位:年)有函数关系,其中 为t=0时的物价.假定某商品的那么在第10个年头,这种商品的价格上涨的速度的大约是多少(精确到0.01)?()()015%t p t p =+0p 01p=()' 1.05ln1.05.tp t =()()./..ln .p ,'年元所以0800510511010≈=解:根据基本初等函数的导数公式表,有因此,在第10个年头,这种商品的价格约以0.08元/年的速度上涨.如果上式中的某种商品的,那么在第10个年头,这种商品的价格上涨的速度大约是多少?5p当 时,,这时,求P 关于t 的导数可以看成函数f(t)=5与g(t)= 乘积得到导数.下面的“导数运算法则”可以帮助我们解决两个函数加﹑减﹑乘﹑除的求导问题.05p =()5 1.05t p t =⨯ 1.05t若u=u(x),v=v(x)在x 处可导,则根据导数的定义,可以推出可导函数四则运算的求导法则1.和(或差)的导数法则1 两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差),即 (u v)u v '''±=±1.和(或差)的导数 (u v)u v '''±=±)()()(x v x u x f y ±==证明:[][])()()()(x v x x v x u x x u -∆+±-∆+=vu ∆±∆=x v x u x y ∆∆±∆∆=∆∆x v x u x v x u x y x x x x ∆∆±∆∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆±∆∆=∆∆→∆→∆→∆→∆0000lim lim lim lim )()(''x v x u ±=例 2'23cos x x =+ y 求y= + sin x 的导数.3x 解:由导数的基本公式得:例 3'3'421x x =-- y 解:由导数的基本公式得: 求的导数. 42y =x -x -x +32.积的导数法则2 两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘第二个函数,加上第一个函数乘第二个函数的导数,即请同学们自己证明()()()()()()f x g x =f x g x +f x g x ⨯⎡⎤⎣⎦′′′知识拓展推论(:=')CCu'u例422求的导数y=2x-3x+5x-4?解:由导数的基本公式得:'4655=-+=-y x x x例 52y =(2x +3)(3x -2)求的导数?'2223(4)(32)(23)3128691889y x x x x x x x x =-++⨯=-++=-+解:由导数的基本公式得:3.商的导数法则3 两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积,再除以分母的平方,即 []0000020'()()()()f(x)[]'|g(x)()x x f x g x fx g x g x ='-=2x y =sinx 的导数.例62'2''2()sin (sin )sin x x x x y x⋅-⋅=解:222sin cos sin x x x xx-=例7 2x +3y =x =3x +3求在点处的导数.2'221(3)(3)2(3)x x x y x ⋅+-+⋅=+解:22263(3)x x x --+=+'329183241|(93)1446x y =--+-∴===-+()()()()()()()()()2f x f x g x f x g x 3.g x 0.g x g x ⎡⎤-=≠⎢⎥⎡⎤⎣⎦⎣⎦′′′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) ′;如何求函数y=㏑(x+2)的函数呢?我们无法用现有的方法求函数y=㏑(x+2)的导数.下面,我们先分析这个函数的结构特点.若设u=x+2(x>-2),则y=ln u.即y=㏑(x+2)可以看成是由y=ln u和u=x+2(x>-2)经过“复合”得到的,即y可以通过中间变量u表示为自变量x的函数.名词解释一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数.记做y=f(g(x)).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 x u x y =y u ′′′.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.()()x u x 13 y =y u =lnu 3x +2=3=u 3x +2⨯⨯ ′′′′′ 问题解答由此可得,y=㏑(3x+2)对x 的导数等于y= ㏑u 对u 的导数与u=3x+2对x 的导数的乘积,即)(x f 例8()2y =2x +3求函数的导数.'''x u x y y u =⋅()()''223u x =⋅+4812.u x ==+解:函数可以看作函数 和 的复合函数.由复合函数求导法则有 ()223y x =+3y u =23u x =+课堂小结1.由常函数、幂函数及正、余弦函数经加、减、乘运算得到的简单的函数均可利用求导法则与导数公式求导,而不需要回到导数的定义去求此类简单函数的导数.2.导数的运算法则 ()()()()()()()()()2f x f x g x -f x g x3.=g x 0g x g x ⎡⎤≠⎢⎥⎡⎤⎣⎦⎣⎦′′′1. [f(x) ±g(x)] ′=f′(x) ±g(x) ′2. [f(x) .g(x)] ′=f′(x) g(x)± f(x) g(x) ′3.复合函数的复合过程利用复合函数的求导法则来求导数时,选择中间变量是复合函数求导的关键.高考链接 (2008海南、宁夏文)设 ,若()ln f x x x = ,则 ( )A. B.C. D. 0'()2f x =0x =2e e ln 22ln 2B2ax y =a 062=--y x =a 121-21-(2008全国Ⅱ卷文)设曲线 在点(1, )处的切线与直线 平行,则A .1B .C .D . ( ) A随堂练习()()()()''3'''32323y x x x x =-+=-+解因为23 2.x =-1、 根据基本初等函数的导数公式和导数运算法则,求函数 的导数. 323y x x =-+随堂练习()()()()0.0511;2sin ,.x y ey x πϕπϕ-+==+其中均为常数2、 求下列函数的导数u -0.05x+1=-0.05e =-0.05e .x u x y =y u ⨯′′′()()u=e -0.05x +1⨯′′(1)函数 可以看做函数 和的复合函数.由复合函数的求导法则有 -0.05x+1y =e u y =e u =-0.05x +1()()2y =sin πx +φy =sinu u =πx +φ.函数可以看作函数和的复合函数由复合函数求导法则有().φx πcos πu cos π+=='x 'u 'x u y y ⋅=()()''φx πu sin +⋅=习题答案练习(第18页)''''1.()27,(2)3,(6) 5.12.(1);ln2f x x f fyx=-=-==所以,'(2)2;xy e='4(3)106;y x x=-'(4)3sin 4cos ;y x x =--''1(5)sin;331(6).21x y y x =-=-。
第二课时导数的运算法则(重点)1.掌握导数的和、差、积、商的求导法则.(难点)2.会运用导数的四则运算法则解决一些函数的求导问题.一知识回顾基本初等函数的导数公式(1)若f(x)=c(常数),则f ′(x)= .(2)若f(x)=x α(α∈Q ﹡),则f ′(x)= .(3)若f(x)=sin x ,则f ′(x)= .(4)若f(x)=cos x ,则f ′(x)= .(5)若f(x)=ax ,则f ′(x)= .(6)若f(x)=ex ,则f ′(x)= .(7)若f(x)=log a x ,则f ′(x)= .(8)若f(x)=ln x ,则f ′(x)= .二知识探究1. 导数的运算法则:法则1:两个函数的和(差)的导数,等于这两个函数的导数的和(差),即:[]()()()().'''±=±f x g x f x g x 法则2:两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘第二个函数,加上第一个函数乘第二个函数的导数 ,即: []()()()()()().'''=+f x g x f x g x f x g x 法则3:两个函数的商的导数,等于第一个函数的导数乘第二个函数,减去第一个函数乘第二个函数的导数 ,再除以第二个函数的平方,即:[]20()()()()()(()).()()f x f x g x f x g x g x g x g x '''⎡⎤-=≠⎢⎥⎣⎦2.思考下列问题:(1)在导数的运算法则中,f(x),g(x)是否能是常数函数?提示:可以.由法则2:[]()'()()().C f x C f x C f x C f x '''⋅=+⋅=⋅例如,①若y=f(x)±c,则y ′=f ′(x);②若y=af(x),则y ′=af ′(x);③ ()()()2kf x k []f x f x -''=[] (f(x)≠0). (2)应用导数的运算法则求导数的前提是什么?提示:应用导数的运算法则求导数的前提是f ′(x),g ′(x)都是存在的.3.运算法则的推广(1)导数的和(差)运算法则对三个或三个以上的函数求导数仍然成立.两个函数和(差)的导数运算法则可以推广到有限个函数的情况,即[f 1(x)±f 2(x)±f 3(x)±…±f n (x)]′=f ′1(x)±f ′2(x)±f ′3(x)±…±f ′n (x).(2) 积的导数公式的拓展,若y=f 1(x)f 2(x)…f n (x),则有y ′=f 1′(x)f 2(x)…f n (x)+f 1(x)f 2′(x)…f n (x)+…+f 1(x)f 2(x)…f n ′(x).三【即时训练】求下列函数的导数:1(1).=+y x x (2)tan .=y x (3)5.=x y例1 求函数y=x 3_2x+3的导数.【变式练习】求下列函数的导数:2121().y x x =-221().=-x y x528480100100 ().x x<<-日常生活中的饮用水通常是经过净化的,随着水纯净度的提高,所需净化费用不断增加.已知1吨水净化到纯净度为x%时所需费用(单位:元)为:c(x)=求净化到下列纯净度时,所需净化费用的瞬时变化率.(1)90%. (2)例2 98%.【提升总结】函数f(x)在某点处导数的大小表示函数在此点附近变化的快慢.由上述计算可知 .它表示纯净度为98%左右时净化费用的变化率,大约是纯净度为90%左右时净化费用变化率的25倍.这说明,水的纯净度越高,需要的净化费用就越多,而且净化费用增加的速度也越快.小结:导数的运算法则1.()''',±=±u v u v 1212()''''.±±±=±±±n n f f f f f f2.()'''.=+uv u v uv2.''3.()'-=u v u v uv v 注意:(),'''≠u v u v .u u v v ''⎛⎫≠ ⎪'⎝⎭。
全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选教案设计高中数学人教A版选修1-13、2、2基本初等函数的导数公式及导数的四则运算一、教案背景:面向学生:周村区实验中学学科:数学课时:1课时二、教学目标:熟练掌握基本初等函数的导数公式;掌握导数的四则运算法则;能利用给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数.三、教学重点:基本初等函数的导数公式、导数的四则运算法则四、教学难点:基本初等函数导数公式和导数的四则运算法则的应用五、教材分析:教科书直接给出基本初等函数的导数公式及导数的运算法则,不要求根据导数定义推导这些公式和法则,只要求能够利用他们能求简单函数的导数即可。
在教学中,适量的联系对于熟悉公式和法则的运用是必要的,但应避免过量的形式化的运算联系。
六、教学方法及教学思路:运用“721”信息化课堂教学模式----“自主、展示、合作、交流、引领”,本课的设计内容分为以下几个部分:1、回顾公式、寻找技巧2、自主探究、合作学习3、成果展示,汇报交流4、归纳总结,提升拓展5、反馈训练,巩固落实6、总结本节复习要点及课后作业的布置七、教学过程1、回顾公式、寻找技巧基本初等函数的导数公式:导数的四则运算法则:函数的和、差、积、商的求导法则:简单复合函数的求导: 函数 其中和 都可导,则: 2、自主探究、合作学习针对性训练:求下列函数的导数3、成果展示,汇报交流 学生分学习小组到黑板上板书本组解决的任务,并且进行讲解,同时指出本题目所运用的数学思想和数学方法。
4、归纳总结,提升拓展总结反思:1、先观察函数是由哪些子函数组成。
2、再观察有哪些运算法则。
3、拿到题目不要急于动手计算,先要分析清楚函数的组合成员xx y sin 34+=)(3229+=x e y )(5)35(7+=x y )((4)y=xsinx )5)(23(62-+=x x y )()12(log 103+=x y )()32sin(8π+=x y )()(x g u =xu x u f y '''⋅=)(u f y =))((x g f y =26331x x x y -+=)(x e y x cos 2-=)((5)y=tanx再进行拆分。