《基本初等函数的导数公式及导数的运算法则》教案
§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】
.掌握基本初等函数的导数公式及导数的运算法则. .学会利用公式求一些函数的导数.
【教学重点】基本初等函数的导数公式及导数的运算法则.
【教学难点】基本初等函数的导数公式及导数的运算法则的应用. 【教学过程】
一、复习引入:
.y=f(x)=lim//?yf(x??x)?f(x) ?lim?x?0?x?x?0?x导数与导函数都称为导数,这要加以区分:求一个函数的导数,就是求导函数;求一个函数在给定点的导数,就是求导函数值.它们之间的关系是函数y?f(x)在点x0处的导数就是导函数f(x)在点x0的函数值.
. 求函数y?f(x)的导数的一般方法: ()求函数的改变量?y?f(x??x)?f(x).
/?yf(x??x)?f(x). ??x?x?y/()取极限,得导数y=f?(x)?lim.
?x?0?x()求平均变化率.几个用函数的导数 ()C'?0(为常数) ()x'?1 ()(x)'?2x ()()'??()(x)'?二、讲解新课:
.为了方便,今后我们可以直接使用下面的基本初等函数的导数公式表. ()C'?0(为常数); ()(x)'?nxnn?121x1 x212x
(n?Q);
()(sinx)'?cosx;
()(cosx)'??sinx; ()(a)'?alna; ()(e)'?e; ()(logax)'?()(lnx)'?xxxx1logae; x1. x.导数运算法则
法则 [u(x)?v(x)]?u(x)?v(x).
法则 [u(x)v(x)]??u'(x)v(x)?u(x)v'(x), [Cu(x)]??Cu'(x).
'''?u?u'v?uv'法则 ???(v?0). 2vv??三、讲解范例:
例 求的导数.
解:′()′()′()′ 例 求--的导数.
解:′(--)′()′-()′-′′--, 例求y?2x?3x?5x?4的导数. 解:y'?3x?6x?5.
例求y?(2x?3)(3x?2)的导数.
解:y'?(2x?3)'(3x?2)?(2x?3)(3x?2)'
222'322?4x(3x?2)?(2x2?3)?3?18x2?8x?9.
例 ,求导数′.
解:′()′()′()′·′()′ 例 -
x-,求′.
x-)′()′-(x)′-′
x)′·x()′]-
解:′(-
()′()′-[(
?1112·-(2x·-x)
2-
1xx(x)(-
1). x四、课堂练习:
.求函数的导数. ()-
解:()′()′()′()′′·· ()-
解:′(-)′()′-′′- ()()(-)
解:′[()(-)]′()′(-)()(-)′
·(-)()(-)-- ()()
解:′[()]′()′()()′
()(-)-() .填空:
()[()(-)]′( )(-)()( ) 解:[()(-)]′()′(-)()(-)′
·(-)()(·)()(-)()() ()()′( )( )
解:()′()′()′()()
.判断下列求导是否正确,如果不正确,加以改正. [()(-)]′(-)·()
解:不正确.[()(-)]′()′(-)+(+)(-)′
(-)()(-)(-)-(). 五、小结 :
由常函数、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. 六、课后作业:(略).
§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】
.掌握基本初等函数的导数公式及导数的运算法则. .理解掌握复合函数的求导法则; .学会利用公式求一些函数的导数.
【教学重点】基本初等函数的导数公式及导数的运算法则;复合函数的求导法则.
【教学难点】基本初等函数的导数公式及导数的运算法则的应用;复合函数的求导法则的应用.
【教学过程】 一、复习引入:
.常见函数的导数公式: ()C'?0(为常数); ()(x)'?nxnn?1(n?Q);
()(sinx)'?cosx; ()(cosx)'??sinx;
()(a)'?alna; ()(e)'?e; ()(logax)'?()(lnx)'?xxxx1logae; x1. x'''.导数的运算法则:
法则 [u(x)?v(x)]?u(x)?v(x).
法则 [u(x)v(x)]??u'(x)v(x)?u(x)v'(x), [Cu(x)]??Cu'(x).
?u?u'v?uv'法则 ???(v?0). 2v?v?二、讲解新课:
.复合函数:由几个函数复合而成的函数,叫复合函数.由函数y?f(u)与u??(x)复合而成的函数一般形式是y?f[?(x)],其中称为中间变量.
.求函数y?(3x?2)的导数的两种方法与思路:
22??方法一:y?x?[(3x?2)]?(9x?12x?4)?18x?12;
'2方法二:将函数y?(3x?2)看作是函数y?u和函数u?3x?2复合函数,并分别求对应变量的导数如下:
22??(u2)??2u,u??yux?(3x?2)?3,两个导数相乘,得
?u?yux?2u3?2(3x?2)3?18x?12, 从而有 y'x?y'u?u'x
对于一般的复合函数,结论也成立,以后我们求′时,就可以转化为求′和′的乘积,
关键是找中间变量,随着中间变量的不同,难易程度不同.
.复合函数的导数:设函数?()在点处有导数′?′(),函数()在点的对应点处有导数′′(),则复合函数(? ())在点处也有导数,且y'x?y'u?u'x 或′(? ())′()?′().
证明:(教师参考不需要给学生讲) 设有增量Δ,则对应的,分别有增量Δ,Δ,因为φ()在点可导,所以? ()在点处连续.因此当Δ→时,Δ→.
当Δ≠时,由
?y?y?u?y?y???lim. 且lim.
?x?0?u?u?0?x?x?u?x∴lim?y?y?u?y?u?y?u?lim??lim?lim?lim?lim
?x?0?x?x?0?u?x?x?0?u?x?0?x?u?0?u?x?0?x即y'x?y'u?u'x (当Δ=时,也成立)
.复合函数的求导法则
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.
.复合函数求导的基本步骤是:分解——求导——相乘——回代. 三、讲解范例:
例试说明下列函数是怎样复合而成的?
⑴y?(2?x); ⑵y?sinx; ⑶y?cos(?x); ⑷y?lnsin(3x?1).
232?42解:⑴函数y?(2?x)由函数y?u和u?2?x复合而成; 2⑵函数y?sinx由函数y?sinu和u?x复合而成;
2233⑶函数y?cos(?x)由函数y?cosu和u???44?x复合而成;
⑷函数y?lnsin(3x?1)由函数y?lnu、u?sinv和v?3x?1复合而成.
说明:讨论复合函数的构成时,“内层”、“外层”函数一般应是基本初等函数,如一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数等.
例写出由下列函数复合而成的函数:
⑴y?cosu,u?1?x; ⑵y?lnu,u?lnx. 解:⑴y?cos(1?x); ⑵y?ln(lnx). 例求y?(2x?1)的导数.
55解:设y?u,u?2x?1,则 y'x?y'u?u'x?(u)'x?(2x?1)'
225?5u4?2?5(2x?1)3?2?10(2x?1)4.
注意:在利用复合函数的求导法则求导数后,要把中间变量换成自变量的函数.有时复合函数可以由几个基本初等函数组成,所以在求复合函数的导数时,先要弄清复合函数是由哪些基本初等函数复合而成的,特别要注意将哪一部分看作一个整体,然后按照复合次序从外向内逐层求导.
例求()的导数.
解:令(); ∴y'x?y'u?u'x()′·()′·· ∴′() 例求(
?3)的导数.