1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则一
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1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)
教学目的: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能利用给出的公式和法则求解函数的导数。
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 教学安排:两课时 教学过程:
引入:复习巩固导数的基本公式,及其基本运算规律。
且
()()f x c f x ''+=⎡⎤⎣⎦
()()Af x Af x ''=⎡⎤⎣⎦
()()()()f x g x f x g x '''+=+⎡⎤⎣⎦
知识讲解:
一:基本初等函数的导数公式
为了方便我们将可以直接使用的基本初等函数的导数公式表如下:
关于表特别说明:
1 常数函数
()
y f x c
==
的导
数是0;即()0 c'=
2幂函数
()n
y f x x
==
的导数是以对应幂函数的指数为系数
和该幂函数降一次的幂的乘积。即:
()n y f x x ==
3正弦函数
()sin
y f x x
==
的导数是余弦函数。即:
()
sin cos
x x
'=
余弦函数
()cos
y f x x
==
的导数是正弦函数的相反数。
()
cos sin
x x
'=-
从图像上来看,正弦函数在区间上单调递增,瞬时变化率为正,
和余弦函数在该区间的正负是一致的,
余弦函数在区间上是单调递减,瞬时变化率为负,
和正弦函数在该区间的正负是相反的,故
有一个负号。
4 指数函数
()x
y f x a
==
的导数是指数函数
x
a
与
ln a
的乘积。特别的函
数
()x
y f x e
==
的导数是它自身。
5 对数函数
()log
a
y f x x
==
的导数是反比例函数
1
x与
1
ln a的乘积。特
别的函数
()ln y f x x
==的导数是反比例函数1
x 。
例1计算下列函数的导数
2y x = 2x y = 3x y = 3log y x =
lg y x =
y =
y =
3
1
y =-
强调:1幂函数和指数函数是两种不同的函数,关键是看变量所处的
位置是在底数上还是在指数上。
2 导函数的定义域决定于原函数的定义域。 练习:求下列函数的导数。
y =
51y x =
5x y = 5
y e =
例2.(课本P14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)
在第10个年头,这种商品的价格约为0.08元/年的速度上涨. 提出问题: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)? 二导数的计算法则
推论1:[]'
'()d ()f x f x +=(将一个函数加上或减去一个常数,函数的
导数不变)
2:[]'
'()()cf x cf x = (常数与函数的积的导数,等于常数乘函数
的导数)
3:()()
()2
1f x f x f x '⎡⎤'-=⎢⎥⎡⎤⎣⎦⎣⎦
解决问题: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)
即: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3 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,并注明定义域。 (1)323y x x =-+
解析:()()()332232332x x x x x '''-+=+-+=- 练习:4234x y x x =--(解析:383ln34x y x '=--) (2)sin y x x =⋅;
解析:()()sin sin sin sin cos y x x x x x x x x x ''''=⋅=⋅+⋅=+
2(251)x y x x e =-+⋅;
解析:()222(251)(251)(251)x x x y x x e x x e x x e ''''⎡⎤=-+⋅=-+⋅+-+⋅⎣⎦
2(25145)x x x x e =-++-⋅2(24)x x x e =--⋅
(3)4
x x
y =
; 解析:()()
222444222ln 24
24x x x x x
x x x x x
x y '''•-•-••⎛⎫
'=== ⎪⎝⎭
ln y x x =
2
1ln x
y x -'=
1cos x y x =
- ()
2
1cos sin 1cos x x x
y x --'=- 强调: 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4(P15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.
''
'
'2
52845284(100)5284(100)()()100(100)x x c x x x ⨯--⨯-==--
20(100)5284(1)(100)x x ⨯--⨯-=
-2
5284
(100)
x =- (1) 因为'2
5284
(90)52.84(10090)c =
=-,所以,纯净度为90%时,费
4
5
38
y x x =+-练习:()
()
32
4
54338x y x
x -+'=
+-