对数及指数函数的导数
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基本初等函数的导数公式及导数的运算法则导数是微积分中一个重要的概念,它描述了函数在给定点处的变化率。
在微积分中有许多基本的初等函数,它们都有对应的导数公式和导数的运算法则。
下面,我将介绍一些常见的基本初等函数的导数公式及导数的运算法则。
1.常数函数导数公式:如果f(x)=C,其中C为常数,则其导数为f'(x)=0。
2.幂函数导数公式:如果f(x) = x^n,其中n为常数,则其导数为f'(x) = nx^(n-1)。
例如:f(x)=x^3,则f'(x)=3x^23.指数函数导数公式:如果f(x)=e^x,则其导数为f'(x)=e^x。
例如:f(x)=e^2,则f'(x)=e^24.对数函数导数公式:如果f(x) = ln(x),则其导数为f'(x) = 1/x。
例如:f(x) = ln(2),则f'(x) = 1/25.三角函数导数公式:(1) 如果f(x) = sin(x),则其导数为f'(x) = cos(x)。
(2) 如果f(x) = cos(x),则其导数为f'(x) = -sin(x)。
(3) 如果f(x) = tan(x),则其导数为f'(x) = sec^2(x)。
6.反三角函数导数公式:(1) 如果f(x) = arcsin(x),则其导数为f'(x) = 1/√(1-x^2)。
(2) 如果f(x) = arccos(x),则其导数为f'(x) = -1/√(1-x^2)。
(3) 如果f(x) = arctan(x),则其导数为f'(x) = 1/(1+x^2)。
导数的运算法则:1.常数乘法法则:设c为常数,f(x)为可导函数,则(cf(x))' = c*f'(x)。
例如:如果f(x)=2x,则f'(x)=2*1=22.求和差法则:设f(x),g(x)为可导函数,则(f(x)±g(x))'=f'(x)±g'(x)。
●课题§3.5.1 对数函数与指数函数的导数(一)——对数函数的导数●教学目标(一)教学知识点对数函数的导数的两个求导公式:(ln x )′=x 1、(log a x )′=x 1log a e . (二)能力训练要求1.理解掌握对数函数的导数的两个求导公式.2.在学习了函数四那么运算的求导法那么与复合函数求导法那么的基础上,应用对数函数的求导公式,能求简单的初等函数的导数.(三)德育渗透目标1.培养学生的推理论证能力.2.培养学生灵活运用知识和综合运用知识的能力.●教学重点结合函数四那么运算的求导法那么与复合函数求导法那么,应用对数函数的求导公式.●教学难点对数函数的导数的记忆,以及运用对数函数的导数法那么.●教学方法讲、练结合.●教具准备幻灯片两X第一X :(ln x )′=x1的证明记作§3.5.1 A第二X :(log a x )′=x1log a e 的证明记作§3.5.1 B●教学过程Ⅰ.课题导入[师]我们已经学习了六种基本初等函数中的三种:常数函数,幂函数,三角函数的导数.这节课就来学习一下另一种基本初等函数的导数,对数函数的导数.Ⅱ.讲授新课[师]我们先给出以e 为底的自然对数函数的导数,然后介绍一下它的证明过程,不过要用到一个结论x x x 10)1(lim +→=e[板书](一)对数函数的导数 1.(ln x )′=x 1 (打出幻灯片§3.5.1 A ,给学生讲解)[师]下面给出一般的对数函数的导数.这里要用到对数函数的换底公式a x x b b alog log log = (b >0,b ≠1).证明过程只作了解.2.(log a x )′=x1log a e . (打出幻灯片§3.5.1 B ,给学生讲解).[师]我们运用学过的函数四那么运算的求导法那么与复合函数求导法那么,来看一下有关含有对数的一些函数的导数.(二)课本例题[例1]求y =ln(2x 2+3x +1)的导数.分析:要用到对数函数的求导法那么和复合函数的求导法那么,以及函数四那么运算的求导法那么. 解:y ′=[ln(2x 2+3x +1)]′=13212++x x (2x 2+3x +1)′ =132342+++x x x [例2]求y =lg21x -的导数. 解法一:y ′=(lg 21x -)′=211x -lg e ·(21x -)′ =21lg x e-·21·(1-x 2)21-(1-x 2)′=21lg x e -·2121x -·(-2x ) =1lg 1lg 22-=--x e x x e x 分析:对数函数,可以先把它化简,然后根据求导法那么进行求导.解法二:y =lg 2112=-x lg(1-x 2) ∴y ′=[21lg(1-x 2)]′=21121x-lg e (1-x 2)′ =)1(2lg 2x e -·(-2x )=1lg 2-x e x (三)精选例题[例1]求函数y =ln(12+x -x )的导数.分析:由复合函数求导法那么:y ′x =y ′u ·u ′x 对原函数由外向内逐个拆成几个简单的基本初等函数. [学生板演]解:)1(1122'-+⋅-+='x x x x y111111)11(11)12)1(21[112222222122+-=++-⋅-+=-+-+=-⋅+-+=-x x x x x x x x x x x x x x [例2]假设f (x )=ln(ln x ),那么f ′(x )|x =e =.(B)A.eB.e 1C.1D.以上都不对解:f ′(x )=[ln(ln x )]′=x ln 1·(ln x )′=xx ln 1 f ′(x )|x =e =e e ln 1⋅=e1 [例3]y =ln [ln(ln x )]的导数是 (C) A.)ln(ln 1x x B.)ln(ln ln 1x x C.)ln(ln ln 1x x x D.)ln(ln 1x 解:y ′=)ln(ln 1x [ln(ln x )]′=)ln(ln 1x ·xln 1 (ln x )′ =)ln(ln 1x ·x ln 1·x 1=)ln(ln ln 1x x x ⋅ [师生共议]所以用复合函数的求导法那么时,要由外向内逐层求导,直到不能求导为止.[例4]求y =ln|x |的导数.[生甲]y ′=(ln|x |)′=||1x [生乙]当x >0时,y =ln x .y ′=(ln x )′=x1 当x <0时,y =ln(-x ),y ′=[ln(-x )]′=x -1 (-1)= x 1, ∴y ′=x1 [师生共评]学生乙的做法是正确的.学生甲做的时候,|x |可以看成ln|x |的中间变量,对|x |还要求导.所以以后遇到要求含有绝对值的函数的导数时,首先要把绝对值去掉,分情况讨论.[例5]求y =n x x )(ln 的导数.[师析]这类函数是指数上也是含有x 的幂函数.这样用以前学过的幂函数的求导公式就行不通了.以前指数是常数的幂函数.像形如(u (x ))v (x )的函数的求导,它的方法可以是两边取自然对数,然后再对x 求导.解:y =n x x )(ln 两边取自然对数.ln y =ln n x x )(ln =(ln x )n ·ln x =(ln x )n +1.两边对x 求导,y1 y ′=(n +1)(ln x )n ·(ln x )′=(n +1)x x n )(ln ∴y ′=x x n n ))(ln 1(+·y =x x n n))(ln 1(+·nx x )(ln =(n +1)(ln x )n ·1)(ln -n x x .[例6]求y =log a 21x +的导数. [学生板演]解:y ′=(log a 21x +)′=211x +log a e ·(21x +)′221221log 2)1(211log x e x x x x e a a +=⋅+⋅+=-. Ⅲ.课堂练习求以下函数的导数.1.y =x ln x解:y ′=(x ln x )′=x ′ln x +x (ln x )′=ln x +x ·x1=ln x +1 2.y =ln x1 解:y ′=(ln x1)′=x11 (x 1)′ =x ·(-1)·x -2=-x -1=-x1. 3.y =log a (x 2-2). 解:y ′=[log a (x 2-2)]′=2log 2-x e a (x 2-2)′=2log 22-x e x a . 4.y =lg(sin x )解:y ′=[lg(sin x )]′=xe sin lg (sin x )′ =xe sin lg cos x =cot x lg e .5.y =ln x -1.解:y ′=(ln x -1)′)1(11'--=x x )1()1(211121---=-x x )1(21)1(21-=--=x x 6.y =ln 12+x解:y ′=(ln12+x )′)1(1122'++=x x ⋅+⋅+=-2122)1(2111x x 122+=x x x . 7.y =1ln +x x x -ln(x +1). 解:y ′=(1ln +x x x )′-[ln(x +1)]′ 2222)1(ln )1(1ln 1ln ln 11)1(ln )1)(1(ln 11)1()1(ln )1)(1(ln +=+---+++=+-+-++=+-+'+-+⋅+=x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x8.y =aa x x a a x x 22222ln 22++⋅++. 解:y ′=)ln 2()2(22222'+++'+aa x x a a x x22222222222222222222222222222122222222222222221222222)(22)1()(2221]2)(211[)(2221)(122)(21221a x a x a a x a x x a x a x x a a x x a x a x x a x x a a x x a x x a x a x x a a x x a x a x x aa x x a a x a x x a x +=+++=+++++++++=++⋅++++++=⋅++++++++='++⋅++⋅+⋅+⋅++=-- Ⅳ.课时小结(学生总结)本节课主要学习了对数函数的两个公式(ln x )′=x 1(log a x )′=x 1log a e .以及运用函数的四那么运算的求导法那么和复合函数的求导法那么,求一些含有对数的函数的导数.Ⅴ.课后作业(一)课本P 127、1、3(2)(4)(二)预习内容.课本P 127指数函数的导数.2.预习提纲.(1)预习(e x )′=e x 及它的应用.(2)预习(a x )′=a x ln a 及它的应用.●板书设计。
对数函数与指数函数的导数——指数函数的导数●教学目标(一)教学知识点指数函数的导数的两个求导公式:(e x )′=e x .(a x )′=a x ln a .(二)能力训练要求1.理解掌握指数函数的导数的两个求导公式.2.在学习了函数的四那么运算的求导法那么与复合函数的求导法那么的基础上,应用指数函数的求导公式,能求简单的初等函数的导数.(三)德育渗透目标培养学生灵活运用知识和综合运用知识的能力.●教学重点结合函数四那么运算的求导法那么与复合函数的求导法那么,以及四种基本初等函数的求导公式,应用指数函数的求导公式.●教学难点指数函数的求导公式的记忆,以及应用指数函数的求导公式.●教学方法讲练结合.●教学过程Ⅰ.课题导入[师]先复习一下四种基本初等函数的求导公式.常数函数,幂函数,三角函数,对数函数.[生]C ′=0(C 是常数)(x n )′=nx n -1(n ∈R )(sin x )′=cos x (cos x )′=-sin x .(ln x )′=x 1 (log a x )′=x1log a e . [师]这节课要学习第五种基本初等函数的求导公式,就是指数函数的求导公式.Ⅱ.讲授新课(一)指数函数的导数[板书]1.(1)(e x )′=e x(2)(a x )′=a x ln a[师]这两个公式的证明需要用到反函数的求导法那么,这超出了目前的学习X 围,所以这里就不再证明.只需记住它的结论,以e 为底数的指数函数的导数是它本身,以a 为底数的指数函数的导数是它的本身乘以ln a .我们利用这两个公式就可以求一些关于指数函数的导数了.(二)课本例题[例3]y =e 2x cos3x 的导数[分析] 这题先要用到两个函数乘积的求导法那么,再要用到复合函数的求导法那么.解:y ′=(e 2x )′cos3x +e 2x (cos3x )′=e 2x (2x )′cos3x +e 2x (-sin3x )(3x )′=2e 2x cos3x -3e 2x sin3x=e 2x (2cos3x -3sin3x )[例4]求y =a 5x 的导数.[分析]这题只需用复合函数的求导法那么.解:y ′=(a 5x )′=a 5x ln a ·(5x )′=5a 5x ln a .(三)精选例题[例1]求函数y =e -2x sin3x 的导数.[学生分析]先用积的求导法那么,(uv )′=u ′v +uv ′,再用复合函数的求导法那么求导,y x ′=y ′u u ′x . [学生板演]解:y ′=(e -2x )′sin3x +e -2x ·(sin3x )′=e -2x (-2x )′sin3x +e -2x cos3x (3x )′=-2e -2x sin3x +3e -2x cos3x=e -2x (3cos3x -2sin3x ).[例2]求y =xe x3sin 2-的导数. [学生分析]先用商的求导法那么2)(v v u v u v u '-'=',再用复合函数求导法那么求导.y ′x = y ′u ·u ′x .[学生板演]解:y ′=(x e x 3sin 2-)′=222)3(sin )3(sin 3sin )(x x e x e x x '-'-- xx x e x x e x e x x x 3sin )3cos 33sin 2(3sin 33cos 3sin )2(22222+-=⋅--=--- [例3]求y =x sin x 的导数.y =ln x sin x =sin x ·ln x两边对x 求导y y '=cos x ·ln x +sin x ·x1 ∴y ′=(cos x ln x +x x sin )y =(cos x ·ln x +xx sin )·x sin x . y =f (x )都可以用指数函数的形式表示出来y =)(log x f a a,为了方便起见,我们取a =e .∴y =)(ln x f e .这道题转化成指数函数的形式怎么做呢?[学生板演]解:由所给函数知x >0∵x x x x e e x y x ln sin ln sin sin ⋅===∴y ′=)ln (sin )(ln sin ln sin '⋅⋅='⋅⋅x x e e x x x x)sin ln (cos )sin ln (cos sin ln sin xx x x x x x x x e x x x +⋅=+⋅=⋅ [师]当用第二种方法求导的时候,要说明一下x >0,∵x sin x 是幂函数的形式,所以x >0,否那么x n (xx sin x >0,所以在用第一种方法求导时,等于默认了y >0.[师生共同总结]形如(u (x ))v (x )的幂指函数,可以用两种方法求导,其一,是两边取对数后再对x 求导;其二,是把它化成指数函数与其他函数复合.[例4]求y =32x lg(1-cos2x )的导数.方法一:y =32x lg(1-cos2x )=9x lg(1-cos2x )y ′=9x ln9·lg(1-cos2x )+9xx e2cos 1lg -·(1-cos2x )′ =9x ln9·lg(1-cos2x )+9xx e2cos 1lg -sin2x ·2. =9x ·ln9·lg(1-cos2x )+29x ·lg e ·xx x 2sin 2cos sin 2 =9x ·2ln3·lg(1-cos2x )+29x ·lg e ·cot x=2·9x [ln3·lg(1-cos2x )+lg e ·cot x ]方法二:y ′=(32x )′lg(1-cos2x )+32x ·[lg(1-cos2x )]′=32x ·ln3·2lg(1-cos2x )+32x ·x e 2cos 1lg -·sin2x ·2=2·32x ln3·lg(1-cos2x )+2·32x lg e ·cot x=2·32x [ln3·lg(1-cos2x )+lg e ·cot x ][例5]求y =f (e x )e f (x )的导数,其中f (x )为可导函数.解:y ′=[f (e x )]′e f (x )+f (e x )·(e f (x ))′=f ′(e x )·e x e f (x )+f (e x )·e f (x )·f ′(x )=e f (x )[f ′(e x )e x +f (e x )·f ′(x )].[例6]求y =2x x 的导数.(请两位同学用两种不同的方法做)(方法一)解:两边取对数,得ln y =ln2+x ln x .两边对x 求导y 1y ′=(x )′ln x +x (ln x )′=21x 21-ln x +x ·x 1 )2(ln 21ln 21212121+=+=---x x x x x ∴y ′=)2(ln 2)2(ln 212121+=⋅+--x x x x x x x (方法二)解:x x x x e e xy x ln 2ln 2ln 2+===. (方法二)解:x x x x e e xy x ln 2ln 2ln 2+=== y ′=)1ln 21()ln (21ln 2ln ln 2ln xx x x e x x e x x x x ⋅+='⋅-++)2(ln )2(ln 2122121+=+⋅=--x x x x x x x [师]比较这两种方法,是不是难易程度差不多,都只要对x ln x 求导就可以了.所以碰到这类题目,两种方法可以任选其一.Ⅲ.课堂练习.求以下函数的导数.1.y =x 2e x .解:y ′=(x 2e x )′=2xe x +x 2e x =(2+x )xe x2.y =e 3x解:y ′=(e 3x )′=e 3x ·3=3e 3x3.y =x 3+3x解:y ′=3x 2+3x ·ln3.4.y =x n e -x解:y ′=nx n -1e -x +x n e -x ·(-1)=(n -x )x n -1e -x .5.y =e x sin x解:y ′=e x sin x +e x cos x =e x (sin x +cos x )6.y =e x ln x 解:y ′=e x ln x +e x ·x 1=e x (ln x +x 1)7.y =a 2x +1解:y ′=a 2x +1ln a ·2=2a 2x +1·ln a8.y =2〔22x xe e -+〕解:y ′=22222)2121(x x x xe e e e ---=-⋅.f (x )=2x e +1那么f ′(x )=(C )A.(x 2+1)2x e B.(x 2+1)12+x e x 12+x e xe 2x解:(2x e +1)′=12+x e ·2x =2x 12+x e .10.假设f (x )=e cos x .求f ′(x ).解:f ′(x )=(e cos x )′=e cos x ·(cos x )′=-sin x ·e cos x .y =xe 1-cos x 的导数. 解:y ′=(xe 1-cos x )′=e 1-cos x +xe 1-cos x ·(1-cos x )′ =e 1-cos x +xe 1-cos x ·sin x =(1+x sin x )e 1-cos xy =2x e +ax 导数.解:y′=(2x e+ax)′=2x e·2x+a=2x2x e+a.Ⅳ.课时小结这节课主要学习了指数函数的两个求导公式.(e x)′=e x,(a x)′=a x ln a,以及它们的应用.还有形如(u(x))v(x)的函数求导有两种方法:其一,两边取对数,再两边对x求导,其二是把它化成指数函数与其他函数复合,再进行求导.Ⅴ.课后作业(一)课本P127~128.习题3.5 2、3(1)(3).近似计算.128~129131~1322.预习提纲.(1)自变量的微分概念、表示.(2)函数的微分概念、表示.(3)Δy与y的微分的关系.(4)导数用微分如何表示.(5)求微分的方法.(6)微分的四那么运算法那么.●板书设计。
求指数、对数函数的导数例 求下列函数的导数:1.1ln 2+=x y ;2.)132(log 22++=x x y ;3.)sin(b ax e y +=; 4.).12cos(3+=x a y x分析:对于比较复杂的函数求导,除了利用指数、对数函数求导公式之外,还需要考虑应用复合函数的求导法则来进行.求导过程中,可以先适当进行变形化简,将对数函数的真数位置转化为有理函数的形式后再求导数.解:1.解法一:可看成1,,ln 2+===x v v u u y 复合而成..111 2)1(2111 )2(211222212221+=+⋅+=⋅+⋅+=⋅⋅='⋅'⋅'='--x x x x xx x x x v u v u y y x v u x 解法二:[])1(111ln 222'++='+='x x x y.12112111)1()1(211122222122+=⋅+⋅+='+⋅+⋅+=-x x x x x x x x 解法三:)1ln(211ln 22+=+=x x y , [].1122)1(1121)1ln(2122222+=+='+⋅+⋅='+='x x x x x x x y2.解法一:设132,log 22++==x x u u y ,则 )34(log 12+⋅⋅='⋅'='x e uu y y x u x .132log )34()34(132log 2222++⋅+=+++⋅=x x e x x x x e 解法二:[])132(132log )132(log 22222'++⋅++='++='x x x x e x x y .132log )34()34(132log 2222+++=+⋅++=x x e x x x x e 3.解法一:设b ax v v u e y u+===,sin ,,则)sin()cos( cos b ax u x v u x eb ax a av e u u y y +⋅+=⋅⋅='⋅'⋅'=' 解法二:[][]'+⋅='='++)sin()sin()sin(b ax e ey b ax b ax )sin()sin()cos()()cos(b ax b ax e b ax a b ax b ax e ++⋅+='+⋅+⋅= 4.])12cos([3'+='x a y x)].12s i n (2)12c o s (ln 3[)12sin(2)12cos(ln 3)12)](12sin([)12cos()3(ln ])12[cos()12cos()(3333333+-+⋅=+⋅-+⋅='++-++'⋅⋅='+⋅++'=x x a a x a x a a x x a x x a a x a x a x x x x x x x说明:深刻理解,掌握指数函数和对数函数的求导公式的结构规律,是解决问题的关键,解答本题所使用的知识,方法都是最基本的,但解法的构思是灵魂,有了它才能运用知识为解题服务,在求导过程中,学生易犯漏掉符合或混淆系数的错误,使解题走入困境.解题时,能认真观察函数的结构特征,积极地进行联想化归,才能抓住问题的本质,把解题思路放开.变形函数解析式求导例 求下列函数的导数:(1)12223+-++=x x x x y ; (2)xx y +-=11ln ; (3)x x y sin )(tan =; (4)62--=x x y .分析:先将函数适当变形,化为更易于求导的形式,可减少计算量.解:(1).12122223+-++=+-++=x x x x x x x x y 222222)1(11)1()12(11+-+-+=+---+-+='x x x x x x x x x y . (2))]1ln()1[ln(21x x y +--=, .11)1)(1(11211111212-=+--++-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+---='x x x x x x x y (3))ln(tan sin e x x y =])ln(tan [sin e )ln(tan sin '='x x y x x⎥⎦⎤⎢⎣⎡'+=)(tan tan 1sin )ln(tan cos )(tan sin x x x x x x x ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡'⎪⎭⎫ ⎝⎛+=cos sin cos )ln(tan cos )(tan sin x x x x x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+=x x x x x x x x cos )sin (sin cos )ln(tan )(tan cos 2sin .cos 1)ln(tan )(tan cos sin ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=x x x x x(4)[]⎪⎩⎪⎨⎧-∈---∈++-=].3,2[ ,6,3,2 ,622x x x x x x y ⎩⎨⎧+∞--∞∈-∈+-=').,3()2,( ,12),3,2( ,12 x x x x y 当3,2-=x 时y '不存在.说明:求)()(x Q x P y =(其中)()(x Q x P 、为多项式)的导数时,若)(x P 的次数不小于)(x Q 的次数,则由多项式除法可知,存在)()(x R x S 、,使)()()()(x R x S x Q x P +=.从而)()()()()(x Q x R x S x R x P +=,这里)()(x R x S 、均为多项式,且)(x R 的次数小于)(x Q 的次数.再求导可减少计算量.对函数变形要注意定义域.如)1ln()1lg(+--=x x y ,则定义域变为),1(+∞∈x ,所以虽然)1l n ()1l n (++-=x x y 的导数1211112-=++-x x x x 与x x y +-=11ln 的导数12)1()1()1(11111122-=+--+--+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+--+x x x x x x x x x x x 结果相同,但我们还是应避免这种解法.函数求导法则的综合运用例 求下列函数的导数:1.21x x y +=;2.xe x x y 22)32(⋅+-=;3.3223+-=x x y ;4..13xx y -= 分析:式中所给函数是几个因式积、商、幂、开方的关系.对于这种结构形式的函数,可通过两边取对数后再求导,就可以使问题简单化或使无法求导的问题得以解决.但必须注意取寻数时需要满足的条件是真数为正实数,否则将会出现运算失误.解:1.取y 的绝对值,得12+⋅=x x y ,两边取寻数,得.1ln 21ln ln 2++=x x y 根据导数的运算法则及复合函数的求导法则,两端对x 求导,得 )1(12)1(2211222++=++='⋅x x x x x x y y , ∴.112)1(121)1(122222222++=++⋅+=++⋅='x x x x x x x x x x y y 2.注意到0>y ,两端取对数,得.2)32ln(ln )32ln(ln 222x x x e x x y x ++-=++-= ∴32)2(223222232)32(122222+-+-=++--=++-'+-='⋅x x x x x x x x x x x y y ∴x e x x x x x x y x x x x y 222222)32(32)2(232)2(2⋅+-⋅+-+-=⋅+-+-=' .)2(222xe x x ⋅+-=3.两端取对数,得 32ln 23ln ln +--=x x y ,两端对x 求导,得.)32)(23(13 32223332)32(23)23(1+-=+--=+'+--'-='⋅x x x x x x x x y y 4.两端取对数,得)1ln (ln 31ln x x y --=, 两边对x 求导,得.)1(131)111(311x x x x y y -=---='⋅∴.1)1(31)1(1313xx x x y x x y --=⋅-⋅=' 说明:对数求导法则实质上是复合函数求导法则的应用.从多角度分析和探索解决问题的途径,能运用恰当合理的思维视力,把问题的隐含挖掘出来加以利用,会使问题的解答避繁就简,化难为易,收到出奇制胜的效果.解决这类问题常见的错误是不注意y ln 是关于x 的复合函数.指对数函数的概念揭示了各自存在的条件、基本性质及其几何特征,恰当地引入对数求导的方法,从不同的侧面分析转化,往往可避免繁琐的推理与运算,使问题得以解决.。
16个基本导数公式详解在微积分中,导数是指函数在其中一点的切线斜率或变化率。
它在计算斜率、切线和极值时起着重要作用。
以下是16个基本导数公式的详解。
1. 常数函数导数:对于常数函数y=c,导数为dy/dx = 0。
这是因为常数函数在任何点的斜率都是零。
2. 幂函数导数:对于幂函数y=x^n(这里n是常数),其导数为dy/dx = nx^(n-1)。
这个公式可以通过使用极限定义导数来证明。
例如,对于y=x^2,导数为dy/dx = 2x。
3. 指数函数导数:对于指数函数y=a^x(这里a是常数且a>0),其导数为dy/dx = a^x * ln(a)。
这个公式可以通过使用极限定义导数和对数函数的导数来证明。
4. 对数函数导数:对于自然对数函数y=ln(x),其导数为dy/dx =1/x。
对数函数的导数是指数函数导数的倒数。
这个公式也可以通过使用极限定义导数来证明。
5. 正弦函数导数:对于正弦函数y=sin(x),其导数为dy/dx =cos(x)。
这个公式可以通过使用极限定义导数和三角函数的定义来证明。
6. 余弦函数导数:对于余弦函数y=cos(x),其导数为dy/dx = -sin(x)。
这个公式可以通过使用极限定义导数和三角函数的定义来证明。
7. 正切函数导数:对于正切函数y=tan(x),其导数为dy/dx =sec^2(x)。
这个公式可以通过使用sin(x)和cos(x)的导数公式来证明。
8. 反正弦函数导数:对于反正弦函数y=arcsin(x),其导数为dy/dx = 1/√(1 - x^2)。
这个公式可以通过使用反三角函数的定义和导数的链式法则来证明。
9. 反余弦函数导数:对于反余弦函数y=arccos(x),其导数为dy/dx = -1/√(1 - x^2)。
这个公式可以通过使用反三角函数的定义和导数的链式法则来证明。
10. 反正切函数导数:对于反正切函数y=arctan(x),其导数为dy/dx = 1/(1 + x^2)。
对数函数与指数函数的导数(2)教学目标:⒈掌握函数x e y =、x a y =的导数公式;⒉能应用已经学过的求导公式求简单的初等函数的导数.教学重点:结合函数四则运算的求导法则及复合函数的求导法则,应用对数函数、指数函数的求导公式求简单的初等函数的导数..教学难点:指数函数、对数函数求导公式的灵活运用.教学过程:一、复习引入1.对数函数的导数公式 ⑴x x 1)'(ln =; ⑵e xx a a log 1)'(log =. 2. 求函数)100()3)(2)(1(----=x x x x y )100(>x 的导数.分析:这里所给的函数是100个因式的积,对于这种结构形式的函数,直接应用乘积的导数法则求导比较繁琐.如果先对两边取对数后再求导,就可以使问题简化,但必须注意取对数时真数应为正实数.二、新课讲授⒉指数函数的导数⑴⑵三、例题例1求x e y x 3cos 2=的导数.例2求x a y 5=的导数.例3求下列函数的导数: x x e e =)'( a a a x x ln )'(=⑴x e y sin =; ⑵)21ln(x y +=; ⑶x e y 2)2(=; ⑷1ln 22+=x xe e y ; ⑸x y 2sin 10=; ⑹3ln 2+=x e y x . 四、课时小结:⑴常见函数的导数公式:①0'=C (C 为常数); ②1)'(-=n n nx x (Q n ∈); ③x x cos )'(sin =; ④x x sin )'(cos -=;*⑤x x x 22sec cos 1)'(tan ==; *⑥x xx 22csc sin 1)'(cot -==; ⑦x x 1)'(ln =; ⑧e x x a a log 1)'(log =; ⑨x x e e =)'(; ⑩a a a x x ln )'(=. ⑵导数的运算法则和复合函数的导数:○⑴'')'(v u v u ±=±; ○⑵'')'(uv v u uv +=; ○⑶)0(''2'≠-=⎪⎭⎫ ⎝⎛v v uv v u v u . ○4. x u x u y y '''⋅= 五、作业 同步练习 X03052。