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。

()()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

ln a

的乘积。特别的函

()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 -+'=

+-