数学:1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则教案
- 格式:doc
- 大小:135.05 KB
- 文档页数:3
1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则课标要求1.能利用导数的四则运算法则求解导函数.2.能运用复合函数的求导法则进行复合函数的求导.核心扫描1.对导数四则运算法则的考查.(重点)2.复合函数的考查常在解答题中出现.(重点)课前探究学习自学导引1.导数运算法则的定义域、值域满足什么关系?提示在复合函数中,内层函数u=g(x)的值域必须是外层函数y=f(u)的定义域的子集.名师点睛1.运用导数运算法则的注意事项(1)对于教材中给出的导数的运算法则,不要求根据导数定义进行推导,只要能熟练运用运算法则求简单函数的导数即可.(2)①对于和差的导数运算法则,可推广到任意有限可导函数的和或差, 即[f 1(x )±f 2(x )±…±f n (x )]′=f 1′(x )±f 2′(x )±…±f ′n (x ).②[ af (x )±bg (x )]′=af ′(x )±bg ′(x ); ③当f (x )=1时,有⎣⎡⎦⎤1g (x )′=-g ′(x )g 2(x ).(3)对于积与商的导数运算法则,首先要注意在两个函数积与商的导数运算中,不能出现[f (x )·g (x )]′=f ′(x )·g ′(x )以及⎣⎡⎦⎤f (x )g (x )′=f ′(x )g ′(x )这样想当然的错误;其次还要特别注意两个函数积与商的求导公式中符号的异同,积的导数法则中是“+”,商的导数法则中分子上是“-”. 2.复合函数求导对于复合函数的求导法则,需注意以下几点:(1)分清复合函数的复合关系是由哪些基本函数复合而成,适当选定中间变量. (2)分步计算中的每一步都要明确是对哪个变量求导,而其中要特别注意的是中间变量的系数.如(sin 2x )′=2cos 2x ,而(sin 2x )′≠cos 2x .(3)根据基本初等函数的求导公式及导数的运算法则,求出各函数的导数,并把中间变量换成自变量的函数.如求y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的导数,设y =sin u ,u =2x +π3,则y x ′=y u ′·u x ′=cos u ·2=2cos u =2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3. (4)复合函数的求导运用熟练后,中间步骤可省略不写. 课堂讲练互动题型一 利用导数的运算法则求函数的导数例1:求下列函数的导数:(1)y =x ·tan x ; (2)y =(x +1)(x +2)(x +3); (3)y =x +3x 2+3;(4)y =x sin x -2cos x; (5)y =x 5+x 7+x 9x ;(6)y =x -sin x 2cos x2.规律方法:解决函数的求导问题,应先分析所给函数的结构特点,选择正确的公式和法则,对较为复杂的求导运算,一般综合了和、差、积、商几种运算,在求导之前一般应先将函数化简,然后求导,以减少运算量. 变式1:求下列函数的导数:(1)y =5-4x 3; (2)y =3x 2+x cos x ; (3)y =e x ·ln x ; (4)y =lg x -1x2.题型二 求复合函数的导数例2:求下列函数的导数:(1)y =11-2x 2; (2)y =e 2x +1; (3)y =(x -2)2; (4)y =5log 2(2x +1).规律方法:应用复合函数的求导法则求导,应注意以下几个方面: (1)中间变量的选取应是基本函数结构.(2)正确分析函数的复合层次,并要弄清每一步是哪个变量对哪个变量的求导. (3)一般是从最外层开始,由外及里,一层层地求导. (4)善于把一部分表达式作为一个整体.(5)最后要把中间变量换成自变量的函数.熟练后,就不必再写中间步骤. 变式2:求下列函数的导数:(1)y =ln(x +2); (2)y =sin 4x 4+cos 4x4;(3)y =1+x 1-x +1-x1+x.题型三 求导法则的应用例3:求过点(1,-1)与曲线f (x )=x 3-2x 相切的直线方程.题后反思:点(1,-1)虽然在曲线上,但是经过该点的切线不一定只有一条,即该点有可能是切点,也可能是切线与曲线的交点,解题时注意不要失解.变式3:若将本例改为求曲线y =x 3-2x 在点A (1,-1)处的切线方程,结果会怎样?方法技巧 数形结合思想在导数中的应用数形结合的原则:(1)等价性原则:在数形结合时,代数性质和几何性质的转换必须是等价的,否则解题将会出现漏洞.有时,由于图形的局限性,不能完整的表现数的一般性,这时图形的性质只能是一种直观而浅显的说明.(2)双向性原则:在数形结合时,既要进行几何直观的分析,又要进行代数抽象的探索,两方面相辅相成,仅对代数问题进行几何分析或仅对几何问题进行代数分析,在许多时候是很难完成的.(3)简单性原则:找到解题思路之后,至于用几何方法还是采用代数方法,则取决于哪种方法更为简单有效,“数”与“形”的结合往往能起到事半功倍的效果.示例:讨论关于x 的方程ln x =kx 解的个数.方法点评:函数y =f (x )在点x 0处的导数的几何意义 ,就是曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率.导数的这一几何意义为导数与解析几何的沟通搭建了一个平台.因此从某 种意义上说,导数也就是数形结合的桥梁.参考答案题型一 利用导数的运算法则求函数的导数例1:解:(1)y ′=(x ·tan x )′=⎝⎛⎭⎫x sin x cos x ′(1)y ′=(x ·tan x )′=⎝⎛⎭⎫x sin x cos x ′=(x sin x )′cos x -x sin x (cos x )′cos 2x=(sin x +x cos x )cos x +x sin 2x cos 2x=sin x cos x +x cos 2x.(2)法一 ∵(x +1)(x +2)(x +3)=(x 2+3x +2)(x +3)=x 3+6x 2+11x +6, ∴y ′=[(x +1)(x +2)(x +3)]′=(x 3+6x 2+11x +6)′=3x 2+12x +11. 法二 y ′=[(x +1)(x +2)(x +3)]′=[(x +1)(x +2)]′(x +3)+(x +1)(x +2)(x +3)′ =[(x +1)′(x +2)+(x +1)(x +2)′](x +3)+(x +1)(x +2) =(x +2+x +1)(x +3)+(x +1)(x +2) =(2x +3)(x +3)+x 2+3x +2 =3x 2+12x +11.(3)y ′=(x +3)′(x 2+3)-(x +3)(x 2+3)′(x 2+3)2=-x 2-6x +3(x 2+3)2.(4)y ′=(x sin x )′-⎝⎛⎭⎫2cos x ′=sin x +x cos x -2sin xcos 2x . (5)∵y =x 5+x 7+x 9x =x 2+x 3+x 4,∴y ′=(x 2+x 3+x 4)′=2x +3x 2+4x 3. (6)先使用三角公式进行化简,得 y =x -sin x 2cos x 2=x -12sin x ,∴y ′=⎝⎛⎭⎫x -12sin x ′=x ′-12(sin x )′=1-12cos x . 变式1:解:(1)y ′=-12x 2;(2)y ′=(3x 2+x cos x )′=6x +cos x -x sin x ; (3)y ′=e x x +e x·ln x ;(4)y ′=1x ln 10+2x3. 题型二 求复合函数的导数例2:解:(1)设y =u -12,u =1-2x 2,则y ′=⎝⎛⎭⎫u -12′(1-2x 2)′=⎝⎛⎭⎫-12u -32·(-4x ) =-12(1-2x 2)-32(-4x )=2x (1-2x 2)-32.(2)y =e u ,u =2x +1,∴y ′x =y ′u ·u ′x =(e u )′·(2x +1)′=2e u =2e 2x +1. (3)法一 ∵y =(x -2)2=x -4x +4, ∴y ′=x ′-(4x )′+4′ =1-4×12x -12=1-2x.法二 令u =x -2,则y ′x =y ′u ·u ′x =2(x -2)·(x -2)′ =2(x -2)⎝⎛⎭⎫12·1x -0=1-2x . (4)设y =5log 2u ,u =2x +1, 则y ′=5(log 2u )′(2x +1)′=10u ln 2=10(2x +1)ln 2. 变式2:解:(1)y =ln u ,u =x +2∴y ′x =y ′u ·u ′x =(ln u )′·(x +2)′=1u ·1=1x +2.(2)∵y =sin 4x 4+cos 4x4=⎝⎛⎭⎫sin 2x 4+cos 2x 42-2sin 2x 4cos 2x 4=1-12sin 2x 2=1-12·1-cos x 2=34+14cos x ,∴y ′=-14sin x .(3)∵y =1+x 1-x +1-x 1+x =(1+x )21-x +(1-x )21-x=2+2x 1-x =41-x-2,∴y ′=⎝⎛⎭⎫41-x -2′=-4(1-x )′(1-x )2=4(1-x )2.题型三 求导法则的应用例3:解:设P (x 0,y 0)为切点,则切线斜率为k =0x x y ='=3x 20-2,故切线方程为y -y 0=(3x 20-2)(x -x 0) ① ∵(x 0,y 0)在曲线上,∴y 0=x 30-2x 0 ② 又∵(1,-1)在切线上,∴将②式和(1,-1)代入①式得-1-(x 30-2x 0)=(3x 20-2)(1-x 0). 解得x 0=1或x 0=-12.故所求的切线方程为y +1=x -1或y +1=-54(x -1).即x -y -2=0或5x +4y -1=0.变式3:解:∵点A (1,-1)在曲线上,点A 是切点,∴在A 处的切线方程为x -y -2=0.方法技巧 数形结合思想在导数中的应用示例:解:如图,方程ln x =kx 的解的个数就是直线y =kx 与曲线y =ln x 交点的个数. 设直线y =kx 与y =ln x 切于P (x 0,ln x 0) ,则kx 0=ln x 0. ∵(ln x )′=1x,∴k =1x 0,kx 0=1=ln x 0.∴x 0=e ,k =1e.结合图象知:当k ≤0或k =1e 时,方程ln x =kx 有一解.当0<k <1e 时,方程ln x =kx 有两解.当k >1e 时,方程ln x =kx 无解.。
§1.2.2基本初等函数的导数公式
及导数的运算法则
【教学目标】
1.知识与技能:
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.
2.过程与方法:
通过对每个公式的针对性简单练习,使学生掌握基本初等函数的导数公式,通过8个基本初等函数的整合练习,加深理解导数的运算法则,以及解题的简洁性和变式的灵活性.
3.情感态度与价值观:
通过对新知的理解与巩固,培养学生创新能力,应变能力,运算能力,思维敏捷度,使学生体会到成功的喜悦,培养学生的学习兴趣.
【教学重点与难点】
1.重点:基本初等函数的导数公式、导数的四则运算法则.
2.难点:基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则的应用.
【教学手段】
多媒体幻灯片
【学习目标】
1.掌握基本函数的导数公式,灵活运用公式求某些函数的导数.
2.理解函数的和、差、积、商的求导法则,能够用法则求一些函数的导数.
【教学过程】。
学校: 临清一中 学科:数学 编写人:马长琴 审稿人:张林§1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则一.教学目标:1.熟练掌握基本初等函数的导数公式;2.掌握导数的四则运算法则;3.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.二.教学重点难点重点:基本初等函数的导数公式、导数的四则运算法则难点: 基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则的应用三.教学过程:(一).创设情景复习五种常见函数y c =、y x =、应用 1(1 (2)根据基本初等函数的导数公式,求下列函数的导数.(1)2y x =与2x y =(2)3x y =与3log y x =2.(1推论:['()()cf x cf x =(常数与函数的积的导数,等于常数乘函数的导数) 提示:积法则,商法则, 都是前导后不导,前不导后导, 但积法则中间是加号, 商法则中间是减号. (2)根据基本初等函数的导数公式和导数运算法则,求下列函数的导数.(1)323y x x =-+(2)sin y x x =⋅;(3)2(251)x y x x e =-+⋅;(4)4x x y =; 【点评】① 求导数是在定义域内实行的.② 求较复杂的函数积、商的导数,必须细心、耐心.四.典例精讲例1.假设某国家在20年期间的年均通货膨胀率为5%,物价p (单位:元)与时间t (单位:年)有如下函数关系0()(15%)t p t p =+,其中0p 为0t =时的物价.假定某种商品的01p =,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(精确到0.01)?分析:商品的价格上涨的速度就是函数关系()(15%)t p t =+的导数。
解:根据基本初等函数导数公式表,有'() 1.05ln1.05t p t =所以'10(10) 1.05ln1.050.08p =≈(元/年)因此,在第10个年头,这种商品的价格约为0.08元/年的速度上涨. 变式训练1:如果上式中某种商品的05p =,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(精确到0.01)?解:当05p =时,()5(15%)t p t =+,根据基本初等函数导数公式和求导法则,有'()5 1.05ln1.05t p t =⨯所以'10(10)5 1.05ln1.050.4p =⨯≈(元/年)因此,在第10个年头,这种商品的价格约为0.4元/年的速度上涨. 例2日常生活中的饮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.已知将1吨水净化到纯净度为%x 时所需费用(单位:元)为 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)98%解:净化费用的瞬时变化率就是净化费用函数的导数.(1) 因为'25284(90)52.84(10090)c ==-,所以,纯净度为90%时,费用的瞬时变化率是52.84元/吨. (2) 因为'25284(98)1321(10090)c ==-,所以,纯净度为98%时,费用的瞬时变化率是1321元/吨.点评 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,''(98)25(90)c c =.它表示纯净度为98%左右时净化费用的瞬时变化率,大约是纯净度为90%左右时净化费用的瞬时变化率的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.五.课堂练习做导学案的当堂检测六.课堂小结(1)基本初等函数的导数公式表(2)导数的运算法则七.布置作业八.教学后记。
1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则新知初探1.导数的四则运算法则(1)条件:f (x ),g (x )是可导的.(2)结论:①[f (x )±g (x )]′= .②[f (x )g (x )]′= .③⎣⎡⎦⎤f (x )g (x )′=______________________________.点睛 应用导数公式的注意事项(1)两个导数的和差运算只可推广到有限个函数的和差的导数运算.(2)两个函数可导,则它们的和、差、积、商(商的分母不为零)必可导.(3)若两个函数不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导.(4)对于较复杂的函数式,应先进行适当的化简变形,化为较简单的函数式后再求导,可简化求导过程.2.复合函数的求导公式(1)复合函数的定义:①一般形式是 .②可分解为 与 ,其中u 称为 .(2)求导法则: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:y x ′= .小试身手1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)f ′(x )=2x ,则f (x )=x 2. ( )(2)函数f (x )=x e x 的导数是f ′(x )=e x (x +1). ( )(3)函数f (x )=sin(-x )的导数为f ′(x )=cos x . ( )2.函数y =sin x ·cos x 的导数是 ( )A .y ′=cos 2x +sin 2xB .y ′=cos 2xC .y ′=2cos x ·sin xD .y ′=cos x ·sin x3.函数y =x cos x -sin x 的导数为 .4.若f (x )=(2x +a )2,且f ′(2)=20,则a = .课堂讲练题型一 利用导数四则运算法则求导典例 求下列函数的导数:(1)y =x 2+log 3x ;(2)y =x 3·e x ;(3)y =cos x x.类题通法求函数的导数的策略(1)先区分函数的运算特点,即函数的和、差、积、商,再根据导数的运算法则求导数.(2)对于三个以上函数的积、商的导数,依次转化为“两个”函数的积、商的导数计算. 活学活用 求下列函数的导数:(1)y =sin x -2x 2;(2)y =cos x ·ln x ;(3)y =e x sin x.题型二 复合函数的导数运算典例 求下列函数的导数:(1)y =11-2x 2;(2)y =e sin(ax +b ); (3)y =sin 2⎝⎛⎭⎫2x +π3;(4)y =5log 2(2x +1).类题通法1.求复合函数的导数的步骤2.求复合函数的导数的注意点(1)内、外层函数通常为基本初等函数.(2)求每层函数的导数时注意分清是对哪个变量求导,这是求复合函数导数时的易错点. 活学活用求下列函数的导数:(1)y =(3x -2)2; (2)y =ln(6x +4);(3)y =e 2x +1; (4)y =2x -1;(5)y =sin ⎝⎛⎭⎫3x -π4;(6)y =cos 2x .题型三 与切线有关的综合问题典例 (1)函数y =2cos 2x 在x =π12处的切线斜率为 .(2)已知函数f (x )=ax 2+ln x 的导数为f ′(x ),①求f (1)+f ′(1).②若曲线y =f (x )存在垂直于y 轴的切线,求实数a 的取值范围.类题通法关于函数导数的应用及其解决方法(1)应用:导数应用主要有:求在某点处的切线方程,已知切线的方程或斜率求切点,以及涉及切线问题的综合应用.(2)方法:先求出函数的导数,若已知切点则求出切线斜率、切线方程﹔若切点未知,则先设出切点,用切点表示切线斜率,再根据条件求切点坐标.总之,切点在解决此类问题时起着至关重要的作用.活学活用若存在过点(1,0)的直线与曲线y =x 3和y =ax 2+154x -9都相切,则a 的值为 ( )A .-1或-2564B .-1或214C .-74或-2564D .-74或7 参考答案新知初探1.(2) f ′(x )±g ′(x )②f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x )③f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2(g (x )≠0) 2.(1)①y =f (g (x ))②y =f (u ) u =g (x ) 中间变量(2)y u ′·u x ′小试身手1.(1)× (2)√ (3)×2.【答案】B3.【答案】-x sin x4.【答案】1课堂讲练题型一 利用导数四则运算法则求导典例 解:(1)y ′=(x 2+log 3x )′=(x 2)′+(log 3x )′=2x +1x ln 3. (2)y ′=(x 3·e x )′=(x 3)′·e x +x 3·(e x )′=3x 2·e x +x 3·e x =e x (x 3+3x 2).(3)y ′=⎝⎛⎭⎫cos x x ′=(cos x )′·x -cos x ·(x )′x 2=-x ·sin x -cos x x 2=-x sin x +cos x x 2. 活学活用 解:(1)y ′=(sin x -2x 2)′=(sin x )′-(2x 2)′=cos x -4x .(2)y ′=(cos x ·ln x )′=(cos x )′·ln x +cos x ·(ln x )′=-sin x ·ln x +cos x x. (3)y ′=⎝⎛⎭⎫e x sin x ′=(e x )′·sin x -e x ·(sin x )′sin 2x=e x ·sin x -e x ·cos x sin 2x=e x (sin x -cos x )sin 2x题型二 复合函数的导数运算典例 解:(1)设y =u −12,u =1-2x 2,则y ′=(u −12)′(1-2x 2)′=(-12u −32)·(-4x )=-12(1-2x 2)−32(-4x )=2x (1-2x 2)−32. (2)设y =e u ,u =sin v ,v =ax +b ,则y x ′=y u ′·u v ′·v x ′=e u ·cos v ·a=a cos(ax +b )·e sin(ax +b ).(3)设y =u 2,u =sin v ,v =2x +π3, 则y x ′=y u ′·u v ′·v x ′=2u ·cos v ·2=4sin v cos v =2sin 2v =2sin ⎝⎛⎭⎫4x +2π3. (4)设y =5log 2u ,u =2x +1,则y ′=5(log 2u )′·(2x +1)′=10u ln 2=10(2x +1)ln 2. 活学活用解:(1)y ′=2(3x -2)·(3x -2)′=18x -12;(2)y ′=16x +4·(6x +4)′=33x +2; (3)y ′=e 2x +1·(2x +1)′=2e 2x +1;(4)y ′=122x -1·(2x -1)′=12x -1. (5)y ′=cos ⎝⎛⎭⎫3x -π4·⎝⎛⎭⎫3x -π4′=3cos ⎝⎛⎭⎫3x -π4. (6)y ′=2cos x ·(cos x )′=-2cos x ·sin x =-sin 2x .题型三 与切线有关的综合问题典例 (1)【答案】-1【解析】由函数y =2cos 2x =1+cos 2x ,得y ′=(1+cos 2x )′=-2sin 2x ,所以函数在x =π12处的切线斜率为 -2sin ⎝⎛⎭⎫2×π12=-1. (2)解:①由题意,函数的定义域为(0,+∞),由f (x )=ax 2+ln x ,得f ′(x )=2ax +1x,所以f (1)+f ′(1)=3a +1.②因为曲线y =f (x )存在垂直于y 轴的切线,故此时切线斜率为0,问题转化为在x ∈(0,+∞)内导函数f ′(x )=2ax +1x存在零点, 即f ′(x )=0⇒2ax +1x=0有正实数解, 即2ax 2=-1有正实数解,故有a <0,所以实数a 的取值范围是(-∞,0).活学活用【答案】A【解析】设过点(1,0)的直线与曲线y =x 3相切于点(x 0,x 30), 则切线方程为y -x 30=3x 20(x -x 0),即y =3x 20x -2x 30.又点(1,0)在切线上,代入以上方程得x 0=0或x 0=32. 当x 0=0时,直线方程为y =0.由y =0与y =ax 2+154x -9相切可得a =-2564. 当x 0=32时,直线方程为y =274x -274. 由y =274x -274与y =ax 2+154x -9相切可得a =-1.。
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。
§1.2导数的计算1.2.1几个常用函数的导数1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)内容要求 1.能根据定义,求函数y=c,y=x,y=x2,y=1x的导数.2.能利用给出的基本初等函数的导数公式求简单函数的导数. 3.会使用导数公式表.知识点1几个常用函数的导数原函数导函数f(x)=c f′(x)=0f(x)=x f′(x)=1f(x)=x2f′(x)=2xf(x)=1x f′(x)=-1x2f(x)=x f′(x)=1 2x【预习评价】思考根据上述五个公式,你能总结出函数y=xα的导数是什么吗?提示y=xα的导数是y′=αxα-1.知识点2基本初等函数的导数公式原函数导函数f(x)=c f′(x)=0f(x)=xα(α∈Q*)f′(x)=αxα-1f(x)=sin x f′(x)=cos__xf(x)=cos x f′(x)=-sin__xf(x)=a x f′(x)=a x ln__a(a>0)f(x)=e x f′(x)=e xf(x)=log a x f′(x)=1x ln a(a>0,且a≠1)f (x )=ln xf′(x )=1x求下列函数的导数:(1)f (x )=4x 5;(2)g (x )=cos π4;(3)h (x )=3x . 解 (1)f (x )=x 54,∴f ′(x )=54x 14; (2)g (x )=cos π4=22,∴g ′(x )=0; (3)h ′(x )=3x ln 3.题型一 利用导数定义求函数的导数【例1】 利用导数的定义求函数f (x )=2 019x 2的导数. 解 f ′(x )=0limx ∆→2 019(x +Δx )2-2 019x 2x +Δx -x=0lim x ∆→2 019[x 2+2x ·Δx +(Δx )2]-2 019x 2Δx=0lim x ∆→4 038x ·Δx +2 019(Δx )2Δx =0lim x ∆→(4 038x +2 019Δx )=4 038x .规律方法 解答此类问题,应注意以下几条: (1)严格遵循“一差、二比、三取极限”的步骤.(2)当Δx 趋于0时,k ·Δx (k ∈R ),(Δx )n (n ∈N *)等也趋于0.(3)注意通分、分母(或分子)有理化、因式分解、配方等技巧的应用. 【训练1】 利用导数的定义求函数y =x 2+ax +b (a ,b 为常数)的导数. 解 y ′=0lim x ∆→(x +Δx )2+a (x +Δx )+b -(x 2+ax +b )Δx=0lim x ∆→x 2+2x ·Δx +(Δx )2+ax +a ·Δx +b -x 2-ax -bΔx=0lim x ∆→2x ·Δx +a ·Δx +(Δx )2Δx=0lim x ∆→ (2x +a +Δx )=2x +a .题型二 利用导数公式求函数的导数 【例2】 求下列函数的导数:(1)y =sin π3;(2)y =5x ;(3)y =1x 3;(4)y =4x 3; (5)y =log 3x . 解 (1)y ′=0; (2)y ′=(5x )′=5x ln 5; (3)y ′=(x -3)′=-3x -4; (4)y ′=(4x3)′=(x 34)′=34x -14=344x; (5)y ′=(log 3x )′=1x ln 3.规律方法 求简单函数的导函数的基本方法: (1)用导数的定义求导,但运算比较烦琐;(2)用导数公式求导,可以简化运算过程、降低运算难度.解题时根据所给问题的特征,将题中函数的结构进行调整,再选择合适的求导公式. 【训练2】 求下列函数的导数: (1)y =x 13; (2)y =4x ; (3)y =sin x ; (4)y =15x 2.解 (1)y ′=(x 13)′=13x 13-1=13x 12; (2)y ′=(4x )′=(x 14)′=14x 14-1=14x -34;(3)y ′=(sin x )′=cos x ; (4)y ′=(15x 2)′=(x -25)′=-25x -25-1=-25x -75.方向1 利用导数求曲线的切线方程【例3-1】 求过曲线y =sin x 上点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,12且与在这点处的切线垂直的直线方程.解 ∵y =sin x ,∴y ′=cos x , 曲线在点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,12处的切线斜率是:y ′|x =π6=cos π6=32.∴过点P 且与切线垂直的直线的斜率为-23, 故所求的直线方程为y -12=-23(x -π6),即2x +3y -32-π3=0. 方向2 切线方程的综合应用【例3-2】 设P 是曲线y =e x 上任意一点,求点P 到直线y =x 的最小距离. 解 如图,设l 是与直线y =x 平行,且与曲线y =e x 相切的直线,则切点到直线y =x 的距离最小.设与直线y =x 平行的直线l 与曲线y =e x 相切于点P (x 0,y 0). 因为y ′=e x ,所以e x 0=1,所以x 0=0. 代入y =e x ,得y 0=1,所以P (0,1). 所以点P 到直线y =x 的最小距离为|0-1|2=22. 规律方法 导数的几何意义是曲线在某点处的切线的斜率;相互垂直的直线斜率乘积等于-1是解题的关键.【训练3】 (1)求曲线y =cos x 在点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,32处的切线方程;(2)求曲线y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x 在点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,12处的切线方程.解 (1)∵y =cos x ,∴y ′=-sin x ,y ′|x =π6=-sin π6=-12.∴曲线在点A 处的切线方程为y -32=-12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,即6x +12y -63-π=0. (2)∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =cos x ,∴y ′=(cos x )′=-sin x .∴曲线在点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,12处的切线的斜率为k =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=32.∴切线方程为y -12=32⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,即33x -6y +3π+3=0.课堂达标1.已知f (x )=x 2,则f ′(3)等于( ) A.0B.2xC.6D.9解析 ∵f (x )=x 2,∴f ′(x )=2x ,∴f ′(3)=6. 答案 C2.函数f (x )=x ,则f ′(3)等于( ) A.36B.0C.12xD.32解析 ∵f ′(x )=(x )′=12x ,∴f ′(3)=123=36.答案 A3.设正弦曲线y =sin x 上一点P ,以点P 为切点的切线为直线l ,则直线l 的倾斜角α的范围是( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π B.[0,π)C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π4D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,3π4 解析 ∵(sin x )′=cos x ,∴k l =cos x ,∴-1≤tan α≤1,又∵α∈[0,π), ∴α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π.答案 A4.曲线y =e x 在点(2,e 2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为________. 解析 ∵y ′=(e x )′=e x ,∴k =e 2,∴曲线在点(2,e 2)处的切线方程为y -e 2=e 2(x -2), 即y =e 2x -e 2.当x =0时,y =-e 2,当y =0时,x =1. ∴S △=12×1×|-e 2|=12e 2. 答案 12e 25.已知f(x)=52x2,g(x)=x3,若f′(x)-g′(x)=-2,则x=________.解析因为f′(x)=5x,g′(x)=3x2,所以5x-3x2=-2,解得x1=-13,x2=2.答案-13或2课堂小结1.利用常见函数的导数公式可以比较简捷地求出函数的导数,其关键是牢记和运用好导数公式.解题时,能认真观察函数的结构特征,积极地进行联想化归.2.有些函数可先化简再应用公式求导.如求y=1-2sin2x2的导数.因为y=1-2sin 2x2=cos x,所以y′=(cos x)′=-sin x.3.对于正弦、余弦函数的导数,一是注意函数的变化,二是注意符号的变化.基础过关1.函数y=3x在x=2处的导数为()A.9B.6C.9ln 3D.6ln 3解析y′=(3x)′=3x ln 3,故所求导数为9ln 3.答案 C2.下列结论中,不正确的是()A.若y=1x3,则y′=-3x4B.若y=3x,则y′=3x3C.若y=1x2,则y′=-2x-3D.若f(x)=3x,则f′(1)=3 解析由(x n)′=nx n-1知,选项A,y=1x3=x-3,则y′=-3x-4=-3x4;选项B ,y =3x =x 13,则y ′=13x -23≠3x3;选项C ,y =1x 2=x -2,则y ′=-2x -3; 选项D ,由f (x )=3x 知f ′(x )=3, ∴f ′(1)=3.∴选项A ,C ,D 正确.故选B. 答案 B3.已知f (x )=cos x ,f ′(x )=-1,则x 等于( ) A.π2B.-π2C.π2+2k π,k ∈ZD.-π2+2k π,k ∈Z解析 ∵f ′(x )=-sin x ,则sin x =1, ∴x =π2+2k π,k ∈Z . 答案 C4. 曲线y =x 2+1x 在点(1,2)处的切线方程为________. 解析 设y =f (x ),则f ′(x )=2x -1x 2, 所以f ′(1)=2-1=1,所以在(1,2)处的切线方程为y -2=1×(x -1), 即y =x +1. 答案 y =x +15.若曲线y =x -12在点(a ,a -12)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a =________. 解析∵y =x -12,∴y ′=-12x -32,∴曲线在点(a ,a -12)处的切线斜率k =-12a -32,∴切线方程为y -a -12=-12a -32(x -a ).令x =0得y =32a -12;令y =0得x =3a . ∵该切线与两坐标轴围成的三角形的面积为 S =12·3a ·32a -12=94a 12=18,∴a =64. 答案 646.已知f (x )=cos x ,g (x )=x ,求适合f ′(x )+g ′(x )≤0的x 的值. 解 ∵f (x )=cos x ,g (x )=x ,∴f ′(x )=(cos x )′=-sin x ,g ′(x )=x ′=1. 由f ′(x )+g ′(x )≤0, 得-sin x +1≤0, 即sin x ≥1, 但sin x ∈[-1,1],∴sin x =1,∴x =2k π+π2,k ∈Z .7.求下列函数的导数:(1)y =5x 3;(2)y =1x 4;(3)y =-2sin x 2(1-2cos 2x 4);(4)y =log 2x 2-log 2x .解 (1)y ′=(5x 3)′=(x 35)′=35x 35-1=35x -25=355x2. (2)y ′=⎝⎛⎭⎫1x 4′=(x -4)=-4x -4-1=-4x -5=-4x 5. (3)∵y =-2sin x2⎝⎛⎭⎫1-2cos 2x 4 =2sin x 2⎝⎛⎭⎫2cos 2x 4-1=2sin x 2cos x2=sin x , ∴y ′=(sin x )′=cos x .(4)∵y =log 2x 2-log 2x =log 2x ,∴y ′=(log 2x )′=1x ·ln 2. 能力提升8.函数f (x )=x 3的斜率等于1的切线有( ) A.1条 B.2条 C.3条D.不确定解析 ∵f ′(x )=3x 2,设切点为(x 0,y 0),则3x 20=1,得x 0=±33,即在点⎝ ⎛⎭⎪⎫33,39和点⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,-39处分别有斜率为1的切线.答案 B9.已知直线y =kx 是曲线y =e x 的切线,则实数k 的值为( ) A.1e B.-1e C.-eD.e解析y ′=e x,设切点为(x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧y 0=kx 0,y 0=e x0,k =e x 0,∴e x 0=e x 0·x 0,∴x 0=1,∴k =e. 答案 D10.曲线y =ln x 在x =a 处的切线倾斜角为π4,则a =________. 解析 ∵y ′=1x ,∴y ′|x =a =1a =1. ∴a =1. 答案 111.若y =10x ,则y ′|x =1=________. 解析 y ′=10x ln 10,∴y ′|x =1=10ln 10. 答案 10ln 1012.已知抛物线y =x 2,直线x -y -2=0,求抛物线上的点到直线的最短距离.解 根据题意可知与直线x -y -2=0平行的抛物线y =x 2的切线,对应的切点到直线x -y -2=0的距离最短,设切点坐标为(x 0,x 20),则y ′|x =x 0=2x 0=1,所以x 0=12,所以切点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14, 切点到直线x -y -2=0的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪12-14-22=728, 所以抛物线上的点到直线x -y -2=0的最短距离为728.创新突破13.设f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f 0′(x ),f 2(x )=f 1′(x ),…,f n +1(x )=f n ′(x ),n ∈N ,试求f 2 019(x ). 解 ∵f 1(x )=(sin x )′=cos x ,f 2(x )=(cos x )′=-sin x ,f 3(x )=(-sin x )′=-cos x ,f 4(x )=(-cos x )′=sin x ,f 5(x )=(sin x )′=f 1(x ),f 6(x )=f 2(x ),…,∴f n +4(x )=f n (x ),可知f (x )的周期为4,∴f 2 019(x )=f 3(x )=-cos x .。
1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则学习目标1.理解各个公式的证明过程,进一步理解运用定义求导数的方法. 2.掌握常见函数的导数公式. 3.灵活运用公式求某些函数的导数. 问题导学一、根据求导公式和导数运算法则求导数 活动与探究1求下列函数的导数: (1)y =3x 2+2x +1x 2;(2)y =3x +ln x +5; (3)y =e x cos x +sin x ; 迁移与应用1.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π2的导数为( ) A .y ′=-cos ⎝⎛⎭⎫x +π2 B .y ′=cos x -sin x C .y ′=-sin x D .y ′=cos x 2.求下列函数的导数. (1)y =x 2+log 3x ;(2)y =x 3·e x .名师点睛应用基本初等函数的导数公式和求导的四则运算法则,可迅速解决一些简单的求导问题.要透彻理解函数求导法则的结构特点,准确熟记公式,还要注意挖掘知识的内在联系及其规律.对比较复杂的求导问题,可先进行恒等变形,再利用公式求导. 二、导数几何意义的应用 活动与探究2(1)已知曲线C :y =x 3-3x 2+2x ,直线l :y =kx ,且直线l 与曲线C 相切于点(x 0,y 0)(x 0≠0),求直线l 的方程及切点坐标.(2)已知函数f (x )=x ,g (x )=a ln x ,a ∈R .若曲线y =f (x )与曲线y =g (x )相交,且在交点处有相同的切线,求a 的值及该切线的方程.迁移与应用1.曲线y =x (3ln x +1)在点(1,1)处的切线方程为__________. 2.求过点(1,-1)与曲线y =f (x )=x 3-2x 相切的直线方程.名师点睛(1)根据导数的几何意义及导数的物理意义可知,函数y =f (x )在点x 0处的导数就是曲线y =f (x )在点P (x 0,y 0)处的切线的斜率,即k =f ′(x 0);瞬时速度是位移函数s (t )对时间t 的导数,即v =s ′|t =t 0.(2)注意区别“在P 处”求切线和“过P ”求切线的不同,后者点P 不一定是切点,要先设出切点再求切线. 三、导数的综合应用 活动与探究3已知函数f (x )=x 2a -1(a >0)的图象在x =1处的切线为l ,求l 与两坐标轴围成的三角形面积的最小值.迁移与应用1.已知点P 在曲线y =4e x +1上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是( ) A .⎣⎡⎭⎫0,π4 B .⎣⎡⎭⎫π4,π2 C .⎝⎛⎦⎤π2,3π4 D .⎣⎡⎭⎫3π4,π 2.讨论关于x 的方程ln x =kx 的解的个数. 当堂检测1.已知函数π()=sin 2f x x x ⎛⎫+⎪⎝⎭,则π2f'⎛⎫ ⎪⎝⎭=( ) A .π2-B .0C .1D .π22.下列结论正确的个数为( )①y =ln 2,则1'=2y ;②21=y x ,则=32'|=27x y -;③y =2x ,则y ′=2x ln 2;④12=log y x ,则1'=ln2y x -. A .0 B .1 C .2 D .3 3.曲线y =e x 在点A (0,1)处的切线斜率为( )A .1B .2C .eD .1e4.设y =-2e x sin x ,则y ′=__________.5.若曲线运动的物体的位移s 与时间t 的关系为221=2ts t t-+,则t =2时的瞬时速度为__________.课堂小结:用最精练的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记.参考答案一、根据求导公式和导数运算法则求导数活动与探究1解:(1)∵y =3x 2+2x -1+x -2,∴y ′=6x -2x -2-2x -3=6x -2x 2-2x 3.(2)y ′=3x ln 3+1x.(3)y ′=e x cos x -e x sin x +cos x . 迁移与应用 1.【答案】C【解析】∵y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π2=cos x ,∴y ′=-sin x . 2.解:(1)y ′=(x 2+log 3x )′=(x 2)′+(log 3x )′=2x +1x ln 3.(2)y ′=(x 3·e x )′=(x 3)′·e x +x 3·(e x )′ =3x 2·e x +x 3·e x =(3x 2+x 3)e x . 二、导数几何意义的应用 活动与探究2(1)解:∵直线l 过原点,∴直线l 的斜率k =y 0x 0(x 0≠0).由点(x 0,y 0)在曲线C 上,得y 0=x 30-3x 20+2x 0,∴y 0x 0=x 20-3x 0+2. 又y ′=3x 2-6x +2, ∴k =0x x y ='=3x 20-6x 0+2.又k =y 0x 0,∴3x 20-6x 0+2=y 0x 0=x 20-3x 0+2, 整理得2x 20-3x 0=0.∵x 0≠0,∴x 0=32,此时y 0=-38,k =-14.因此直线l 的方程为y =-14x ,切点坐标为⎝⎛⎭⎫32,-38. (2)解:∵f (x )=x ,g (x )=a ln x ,∴f ′(x )=12x ,g ′(x )=ax .设f (x ),g (x )的交点为(x 0,y 0),则由已知得⎩⎪⎨⎪⎧12x 0=ax 0,y 0=x 0,y 0=a ln x 0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12e ,x 0=e 2,y 0=e.∴切线斜率k =f ′(x 0)=f ′(e 2)=12e ,切点为(e 2,e),∴切线方程为y -e =12e (x -e 2),即x -2e y +e 2=0.迁移与应用1.【答案】4x -y -3=0【解析】因为y ′=3ln x +4,故y ′|x =1=4,所以曲线在点(1,1)处的切线方程为y -1=4(x -1),化为一般式方程为4x -y -3=0. 2.解:设P (x 0,y 0)为切点,则切线斜率为:k =f ′(x 0)=3x 20-2.故切线方程为y -y 0=(3x 20-2)(x -x 0).① ∵(x 0,y 0)在曲线上,∴y 0=x 30-2x 0.② 又∵(1,-1)在切线上, ∴将②式和(1,-1)代入①式,得-1-(x 30-2x 0)=(3x 20-2)(1-x 0),解得x 0=1或x 0=-12.故所求的切线方程为y +1=x -1或y +1=-54(x -1),即x -y -2=0或5x +4y -1=0. 三、导数的综合应用 活动与探究3解:∵f ′(x )=2x a ,∴f ′(1)=2a.又f (1)=1a -1,∴f (x )在x =1处的切线l 的方程是y -1a +1=2a (x -1).∴l 与坐标轴围成的三角形的面积为 S =12⎪⎪⎪⎪-1a -1⎪⎪⎪⎪a +12=14⎝⎛⎭⎫a +1a +2 ≥14×(2+2)=1. 当且仅当a =1a ,即a =1时,直线l 与两坐标轴围成的三角形的面积最小,最小值为1.迁移与应用 1.【答案】D【解析】∵y ′=⎝⎛⎭⎫4e x +1′=-4exe x+12=-4e x +1ex +2≥-1,即tan α≥-1. 由正切函数图象得α∈⎣⎡⎭⎫3π4,π,选D .2.解:如图,方程ln x =kx 的解的个数就是直线y =kx 与曲线y =ln x 的交点的个数. 设直线y =kx 与y =ln x 切于P (x 0,ln x 0),则kx 0=ln x 0.∵(ln x )′=1x ,∴k =1x 0,kx 0=1=ln x 0.∴x 0=e ,k =1e.结合图象知:当k ≤0或k =1e 时,方程ln x =kx 有一解.当0<k <1e 时,方程ln x =kx 有两解.当k >1e 时,方程ln x =kx 无解.当堂检测 1.【答案】A【解析】∵f (x )=πsin 2x x ⎛⎫+⎪⎝⎭=x cos x , ∴f ′(x )=cos x -x sin x . ∴πππππ'=cos sin =22222f ⎛⎫--⎪⎝⎭. 2.【答案】D【解析】对①,y =ln 2是常数函数,y ′=0,故①错误;对②,221==y x x -,y ′=-2x -3=32x -,∴y ′|x =3=227-,故②正确; 对③,易知其正确; 对④,12=log y x ,11'==1ln2ln 2y x x -,故④正确. 3.【答案】A【解析】根据导数的几何意义可得,k =y ′|x =0=e 0=1. 4.【答案】-2e x (sin x +cos x )【解析】y ′=-2[(e x )′·sin x +e x ·(sin x )′]=-2(e x sin x +e x cos x )=-2e x (sin x +cos x ). 5.【答案】8 【解析】s ′=21't t -⎛⎫⎪⎝⎭+(2t 2)′ =2421t t t t --(-)+4t =32t t-+4t . ∴t =2时的瞬时速度为s ′|t =2=228-+8=8.。
1.2.2.基本初等函数的导数公式及导数的运算学习目标:1.能利用给出的基本初等函数的导数公式及导数的四则运算法则求简单函数的导数;2.会使用导数公式表求函数的导数;重点:会使用导数公式表求函数的导数,会使用导数公式表求简单复合函数的导数 难点:会使用导数公式表求函数的导数会使用导数公式表求简单复合函数的导数 基础检测 (独学) 2y x =在 x =3处的导数为 预习提纲:(2)推论:[]'()cf x =探究案:(群学、展示)-------投影展示★例1 根据基本初等函数的导数公式,求下列函数的导数.(1)2y x = (2)2xy = (3)3xy = (4)3log y x =例2 根据基本初等函数的导数公式和导数运算法则,求下列函数的导数. (1)323y x x =-+ (2)sin y x x =⋅; (3)2(251)xy x x e =-+⋅ (4)4xx y =;课堂小结:(群学或对学)1、基本初等函数的导数公式2、导数运算法 ◇课堂检测◇:(独学、展示)10分钟-------投影展示 1.(x -5)′=( ) A .-15x -6B.15x -4 C .-5x -6D .-5x 42.函数y =3x (x 2+2)的导数是( ) A .3x 2+6 B .6x 2C .9x 2+6 D .6x 2+6 3. 课本85页练习2,习题3.2---4,5(创新题)★★★已知f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(-1)=4,则a 的值是( )A.193 B.163 C.133D.103。
1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(学、教案)D§1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则课前预习学案一. 预习目标1.熟练掌握基本初等函数的导数公式; 2.掌握导数的四则运算法则;3.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二. 预习内容1.基本初等函数的导数公式表 2.导数的运算法则函数 导数 y c =*()()n y f x x n Q ==∈sin y x=cos y x=()x y f x a == ()x y f x e == ()log a f x x=()ln f x x=导数运算法则复习五种常见函数y c =、y x =、2y x =、1y x=、y x=的导数公式填写下表(二)。
【提出问题,展示目标】我们知道,函数*()()ny f x x n Q ==∈的导数为'1n y nx -=,以后看见这种函数就可以直接按公式去做,而不必用导数的定义了。
那么其它基本初等函数的导数怎么呢?又如何解决两个函数加。
减。
乘。
除的导数呢?这一节我们就来解决这个问题。
(三)、【合作探究】 1.(1)分四组对比记忆基本初等函数的导数公式表函数 导数 y c = y x =2y x =1y x = y x = *()()ny f x x n Q ==∈函数导数 y c ='0y =*()()n y f x x n Q ==∈'1n y nx -= sin y x= 'cos y x= cos y x= 'sin y x=- ()x y f x a =='ln (0)x y a a a =⋅>(2)根据基本初等函数的导数公式,求下列函数的导数.(1)2y x =与2xy =(2)3xy =与3log y x =2.(1)记忆导数的运算法则,比较积法则与商法则的相同点与不同点导数运算法则1.[]'''()()()()f x g x f x g x ±=±2.[]'''()()()()()()f x g x f x g x f x g x ⋅=±3.[]'''2()()()()()(()0)()()f x f x g x f x g x g x g x g x ⎡⎤-=≠⎢⎥⎣⎦推论:[]''()()cf x cf x =(常数与函数的积的导数,等于: )提示:积法则,商法则, 都是前导后不导, 前不导后导, 但积法则中间是加号, 商法则中间是减号.(2)根据基本初等函数的导数公式和导数运算法则,求下列函数的导数.(1)323y xx =-+()x y f x e == 'xy e =()log a f x x='1()log ()(01)ln a f x xf x a a x a==>≠且()ln f x x='1()f x x=(2)sin y x x =⋅; (3)2(251)xy xx e =-+⋅;(4)4x x y =; 【点评】① 求导数是在定义域内实行的.② 求较复杂的函数积、商的导数,必须细心、耐心. (四).典例精讲例1:假设某国家在20年期间的年均通货膨胀率为5%,物价p (单位:元)与时间t (单位:年)有如下函数关系0()(15%)tp t p =+,其中0p 为0t =时的物价.假定某种商品的01p =,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(精确到0.01)?分析:商品的价格上涨的速度就是: 解: 变式训练1:如果上式中某种商品的05p =,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(精确到0.01)?例2日常生活中的饮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.已知将1吨水净化到纯净度为%x 时所需费用(单位:元)为5284()(80100)100c x x 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)98%分析:净化费用的瞬时变化率就是: 解:比较上述运算结果,你有什么发现?三.反思总结:(1)分四组写出基本初等函数的导数公式表: (2)导数的运算法则:四.当堂检测1求下列函数的导数(1)2log y x = (2)2xy e =(3)32234y x x =-- (4)3cos 4sin y x x =-2.求下列函数的导数 (1)ln y x x = (2)ln xy x= 课后练习与提高1.已知函数()f x 在1x =处的导数为3,则()f x 的解析式可能为:A ()2(1)f x x =-B 2()2(1)f x x =- C 2()(1)3(1)f x x x =-+- D ()1f x x =-2.函数21y ax =+的图像与直线y x =相切,则a =A18B14C 12D 1 3.设函数1()n y x n N +*=∈在点(1,1)处的切线与x 轴的交点横坐标为nx ,则12nx x x ••⋅⋅⋅•=A l nB l 1n +C 1nn + D 14.曲线21xy xe x =++在点(0,1)处的切线方程为-------------------5.在平面直角坐标系中,点P 在曲线3103y x x =-+上,且在第二象限内,已知曲线在点P 处的切线的斜率为2,则P 点的坐标为------------ 6.已知函数32()f x x bx ax d =+++的图像过点P (0,2),且在点(1,(1))M f --处的切线方程为670x y -+=,求函数的解析式。
§1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则
教学目标:
1.熟练掌握基本初等函数的导数公式;
2.掌握导数的四则运算法则;
3.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。
教学重点:基本初等函数的导数公式、导数的四则运算法则
教学难点: 基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则的应用
教学过程:
一.创设情景
四种常见函数y c =、y x =、2y x =、1y x
=
的导数公式及应用
二.新课讲授
(一)基本初等函数的导数公式表 )
(2)推论:[]''()()cf x cf x = (常数与函数的积的导数,等于常数乘函数的导数)
三.典例分析
例1.假设某国家在20年期间的年均通货膨胀率为5%,物价p (单位:元)与时间t (单
位:年)有如下函数关系0()(15%)t p t p =+,其中0p 为0t =时的物价.假定某种商品的
01p =,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(精确到0.01)? 解:根据基本初等函数导数公式表,有'() 1.05ln1.05t p t =
所以'10(10) 1.05ln1.050.08p =≈(元/年)
因此,在第10个年头,这种商品的价格约为0.08元/年的速度上涨.
例2.根据基本初等函数的导数公式和导数运算法则,求下列函数的导数.
(1)323y x x =-+
(2)y =x
x --+1111; (3)y =x · sin x · ln x ;
(4)y =
x
x 4; (5)
y =x x ln 1ln 1+-.
(6)y =(2 x 2-5 x +1)e x
(7) y =x
x x x x x sin cos cos sin +- 【点评】
① 求导数是在定义域内实行的.② 求较复杂的函数积、商的导数,必须细心、耐心. 例3日常生活中的饮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.已知将1吨水净化到纯净度为%x 时所需费用(单位:元)为
5284()(80100)100c x x 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)98%
解:净化费用的瞬时变化率就是净化费用函数的导数.
''
'
'252845284(100)5284(100)()()100(100)x x c x x x ⨯--⨯-==-- 20(100)5284(1)(100)x x ⨯--⨯-=-25284(100)
x =- (1) 因为'
25284(90)52.84(10090)c ==-,所以,纯净度为90%时,费用的瞬时变化率是52.84元/吨.
(2) 因为'25284(98)1321(10090)
c ==-,所以,纯净度为98%时,费用的瞬时变化率是1321元/吨.
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,''(98)25(90)c c =.它表示纯净度为98%左右时净化费用的瞬时变化率,大约是纯净度为90%左右时净化费用的瞬时变化率的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.。