函数的和、差、积、商的导数(1)
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课 题: 3.3函数的和、差、积、商的导数(1) 教学目的:
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 教学重点:用定义推导函数的和、差、积的求导法则
教学难点:函数的积的求导法则的推导.
授课类型:新授课
课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
一、复习引入:
1.导数的定义:设函数)(x f y =在0x x =处附近有定义,如果0→∆x 时,y ∆与x ∆的比x y ∆∆(也叫函数的平均变化率)有极限即x
y ∆∆无限趋近于某个常数,我们把这个极限值叫做函数)(x f y =在0x x →处的导数,记作0/x x y =,即
x
x f x x f x f x ∆-∆+=→∆)()(lim )(0000/ 2. 导数的几何意义:是曲线)(x f y =上点()(,00x f x )处的切线的斜率因此,如果)(x f y =在点0x 可导,则曲线)(x f y =在点()(,00x f x )处的切
线方程为)(()(00/0x x x f x f y -=-
3. 导函数(导数):如果函数)(x f y =在开区间),(b a 内的每点处都有导数,此时对于每一个),(b a x ∈,都对应着一个确定的导数)(/x f ,从而构成了一个新的函数)(/x f , 称这个函数)(/x f 为函数)(x f y =在开区间内的导函数,简称导数,
4.可导: 如果函数)(x f y =在开区间),(b a 内每一点都有导数,则称函数)(x f y =在开区间),(b a 内可导
5. 可导与连续的关系:如果函数y =f (x )在点x 0处可导,那么函数y =f (x )在点x 0处连续,反之不成立. 函数具有连续性是函数具有可导性的必要条件,而不是充分条件.
6. 求函数)(x f y =的导数的一般方法:
(1)求函数的改变量()(x f x x f y -∆+=∆
(2)求平均变化率x
x y ∆=∆∆(3)取极限,得导数/y =()f x '=x
y x ∆∆→∆0lim 7. 常见函数的导数公式: 0'=C ;1)'(-=n n nx x ;x x cos )'(sin =;x x sin )'(cos -=
二、讲解新课:
法则 1 两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差),即 '')'(v u v u ±=±
证明:令)()()(x v x u x f y ±==,
)]
()([)]()([x v x u x x v x x u y ±-∆+±∆+=∆
v u x v x x v x u x x u ∆±∆=-∆+±-∆+=)]()([)]()([,
∴ x
v x u x y ∆∆±∆∆=∆∆, x v x u x v x u x y x x x x ∆∆±∆∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆±∆∆=∆∆→∆→∆→∆→∆0000lim lim lim lim
即 )()()]()(['''x v x u x v x u ±=±. 法则2 两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函数乘以第二个函数的导数,即 '')'(uv v u uv +=
证明:令)()()(x v x u x f y ==,则
=∆y )(x x u ∆+)(x x v ∆+-)()(x v x u
)(x x u ∆+=)(x x v ∆+-)(x u )(x x v ∆++)(x u )(x x v ∆+-)()(x v x u ,
=∆∆x y x x u x x u ∆-∆+)()()(x x v ∆++)(x u x
x v x x v ∆-∆+)()( 因为)(x v 在点x 处可导,所以它在点x 处连续,于是当0→∆x 时,)()(x v x x v →∆+,从而
0lim →∆x =∆∆x y 0lim →∆x x x u x x u ∆-∆+)()()(x x v ∆++)(x u 0lim →∆x x
x v x x v ∆-∆+)()( )(')()()('x v x u x v x u +=,
即 ='y '')'(uv v u uv +=.
说明:⑴'')'(v u uv ≠,'')'(v u uv +≠;
⑵∵ ''0'')'(Cu Cu Cu u C Cu =+=+=
∴ 常数与函数的积的导数,等于常数与函数的积的导数.
⑶两个可导函数的和、差、积一定可导;两个不可导函数和、差、积不一定不可导.
三、讲解范例:
例1 求y =x 3+sin x 的导数.
解:y ′=(x 3+sin x )′=(x 3)′+(sin x )′=3x 2+cos x
例2 求y =x 4-x 2-x +3的导数.
解:y ′=(x 4-x 2-x +3)′=(x 4)′-(x 2)′-x ′+3′=4x 3-2x -1,
例3求453223-+-=x x x y 的导数.
解: 63'2
+-=x x y 例4求2(23)(32)y x x =+-的导数.
解: )'23)(32()23()'32('2
2-++-+=x x x x y 3)32()23(42⋅+++=x x x 9818
2
+-=x x 例5 y =3x 2+x cos x ,求导数y ′.
解:y ′=(3x 2+x cos x )′=(3x 2)′+(x cos x )′
=3·2x +x ′cos x +x (cos x )′=6x +cos x +x sin x 例6 y =5x 10sin x -2
x cos x -9,求y ′. 解:y ′=(5x 10sin x -2x cos x -9)′=(5x 10sin x )′-(2x cos x )′-9′
=5(x 10)′sin x +5x 10(sin x )′-[2(x )′·cos x +2x (cos x )′]-0