高中新课程数学(新课标人教A版)选修2-2《1.2.2 导数的运算法则及复合函数的导数》导学案
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§1.2.2复合函数的求导法则教学目标 理解并掌握复合函数的求导法则.教学重点 复合函数的求导方法:复合函数对自变量的导数,等于已知函数对中间变量的导数乘以中间变量对自变量的导数之积.教学难点 正确分解复合函数的复合过程,做到不漏,不重,熟练,正确.一.创设情景(一)基本初等函数的导数公式表(二)导数的运算法则(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)二.新课讲授复合函数的概念 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,记作。
复合函数的导数 复合函数()()y f g x =的导数和函数()y f u =和()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.若()()y f g x =,则()()()()()y f g x f g x g x ''''==⋅⎡⎤⎣⎦三.典例分析例1(课本例4)求下列函数的导数:(1)2(23)y x =+;(2)0.051x y e -+=;(3)sin()y x πϕ=+(其中,πϕ均为常数).解:(1)函数2(23)y x =+可以看作函数2y u =和23u x =+的复合函数。
根据复合函数求导法则有x u x y y u '''=⋅=2''()(23)4812u x u x +==+。
(2)函数0.051x y e-+=可以看作函数uy e =和0.051u x =-+的复合函数。
根据复合函数求导法则有 x u x y y u '''=⋅=''0.051()(0.051)0.0050.005u u x e x e e -+-+=-=-。
§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 =xx --+1111; (3)y =x · sin x · ln x ;(4)y =xx 4; (5)y =xxln 1ln 1+-.(6)y =(2 x 2-5 x +1)e x(7) y =xx x xx 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.四.课堂练习 1.课本P 92练习2.已知曲线C :y =3 x 4-2 x 3-9 x 2+4,求曲线C 上横坐标为1的点的切线方程;(y =-12 x +8)五.回顾总结(1)基本初等函数的导数公式表 (2)导数的运算法则六.布置作业§1.1.2 导数的概念学习目标1.掌握用极限给瞬时速度下的精确的定义;2.会运用瞬时速度的定义,求物体在某一时刻的瞬时速度. 一、预习与反馈(预习教材P 4~ P 6,找出疑惑之处)探究任务一:瞬时速度问题1:在高台跳水运动中,运动员有不同时刻的速度是 新知:1. 瞬时速度定义:物体在某一时刻(某一位置)的速度,叫做瞬时速度.探究任务二:导数问题2: 瞬时速度是平均速度ts∆∆当t ∆趋近于0时的 导数的定义:函数()y f x =在0x x =处的瞬时变化率是0000()()lim limx x f x x f x fx x∆→∆→+∆-∆=∆∆,我们称它为函数()y f x =在0x x =处的导数,记作0()f x '或 即000()()()limx f x x f x f x x∆→+∆-'=∆注意:(1)。
§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;
2.理解两个函数的积的导数法则,学会用法则求乘积形式的函数的导数.
复习1:常见函数的导数公式:
0'=C ;1)'(-=n n nx x ;x x cos )'(sin =;x x sin )'(cos -=;
()ln (0)x x a a a a '=>;()x x e e '=;
1()(0,ln log a x a x a '=>且1)a ≠;1(ln )x x
'=.
复习2:根据常见函数的导数公式计算下列导数
(1)6y x = (2)y = (3)
21y x =(4)y =
二、新课导学
学习探究
探究任务:两个函数的和(或差)积商的导数
新知:[()()]()()f x g x f x g x '''±=±
[()()]()()()()f x g x f x g x f x g x '''=+
2
()()()()()[]()[()]f x f x g x f x g x g x g x ''-'=
试试:根据基本初等函数的导数公式和导数运算法则,求函数323y x x =-+的导数.
典型例题
例1 假设某国家在20年期间的年均通贷膨胀率为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)?
变式: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?
例2 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%.
小结:函数在某点处导数的大小表示函数在此点附近变化的快慢.
动手试试
练1. 求下列函数的导数:
(1)2log y x =; (2)2x y e =;
(3)522354y x x x =-+-; (4)3cos 4sin y x x =-.
练2. 求下列函数的导数:
(1)32log y x x =+;(2)n x
y x e =;(3)31sin x y x
-=
三、总结提升
学习小结
1.由常数函数、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.对于函数求导,一般要遵循先化简,再求导的基本原则.求导时,不但要重视求导法则的应用,而且要特别注意求导法则对求导的制约作用.在实施化简时,首先要注意化简的等价性,避免不必要的运算失误.
知识拓展
1.复合函数的导数:设函数()u g x =在点x 处有导数()x u g x ''=,函数y =f (u )在点x 的对应点u 处有导数()u
y f u ''=,则复合函数(())y f g x =在点x 处也有导数,且x u x u y y '''⋅= 2.复合函数求导的基本步骤是:分解——求导——相乘——回代.
学习评价
当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1. 函数1y x x
=+的导数是( ) A .211x - B .11x - C .211x + D .11x
+ 2. 函数sin (cos 1)y x x =+的导数是( )
A .cos 2cos x x -
B .cos 2sin x x +
C .cos 2cos x x +
D .2cos cos x x + 3. cos x y x
=的导数是( ) A .2sin x x
- B .sin x - C .2sin cos x x x x +- D .2cos cos x x x x
+-
4. 函数2()138f x x =-,且0()4f x '=, 则0x =
5.曲线sin x y x
=在点(,0)M π处的切线方程为
课后作业
1,已知函数ln y x x =. (1)求这个函数的导数;
(2)求这个函数在点1x =处的切线方程.。