高中数学【导函数基础提高专题二】求导运算复合函数求导图像解析

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复合函数的导数解析与归纳

复合函数的导数解析与归纳

复合函数的导数解析与归纳复合函数是高等数学中的重要概念,它描述了多个函数相互嵌套的关系。

在求解复合函数的导数时,我们需要运用链式法则,结合对各个函数的导数进行求解。

本文将从导数的定义出发,通过数学推导和实例分析,深入探讨复合函数的导数求解方法,并对其进行归纳总结。

1. 导数的定义回顾导数是函数在某一点处的变化率,用数学符号表示为f'(x)或df(x)/dx。

对于函数y = f(x),当自变量x在某一点x0处有可微的增量Δx时,函数值的增量Δy = f(x0 + Δx) - f(x0)与自变量增量Δx之比的极限,即f'(x0) = lim(Δy/Δx),就是函数f(x)在x0处的导数。

2. 复合函数与链式法则复合函数是由多个函数嵌套得到的函数,形如f(g(x))。

在求解复合函数的导数时,我们需要运用链式法则,它是求解复合函数导数的基本工具。

假设函数f(x)和g(x)都是可导函数,则复合函数h(x) = f(g(x))也是可导的。

根据链式法则,复合函数的导数可以表示为:h'(x) = f'(g(x)) *g'(x)。

3. 复合函数的导数解析与归纳通过具体的例子,我们来解析复合函数的导数求解过程。

例1:设y = (3x^2 + 2x - 1)^4,求y'。

解:将y看做外层函数,内部函数为3x^2 + 2x - 1,根据链式法则,我们有:y' = dy/du * du/dx= 4(3x^2 + 2x - 1)^3 * (6x + 2)= 24x(3x^2 + 2x - 1)^3 + 8(3x^2 + 2x - 1)^3例2:设y = sin(2x^3 + 5),求y'。

解:将y看做外层函数,内部函数为2x^3 + 5,根据链式法则,我们有:y' = dy/du * du/dx= cos(2x^3 + 5) * 6x^2= 6x^2cos(2x^3 + 5)通过以上的例子,我们可以总结出复合函数导数的求解步骤:1) 将函数表示为复合函数形式;2) 将复合函数看做外层函数和内部函数的组合;3) 根据链式法则,求解内部函数和外层函数的导数;4) 将求得的导数相乘,得到最终的复合函数导数。

复合函数求导法

复合函数求导法

y′=(sin nx)′ sin nx + sin nx (sin nx)′ = ncos nx sin nx+sin nx n sin n1x (sin x )′ = ncos nx sin nx+n sin n1x cos x =n sin n1x sin(n+1)x.
华东理工大学《数学分析》电子课件(§4.4)
§4.4 复合函数求导法
一、复合函数求导(链式法则) 二、对数求导法
一、复合函数求导(链式法则) 如果u=(x)在点x0 可导,函数y=f(u)在点u0=(x0)可 导,则复合函数y=f[(x)]在点x 0可导,且其导数为
dy = f ′(u0 ) ′( x0 ). dx x = x0 证 设在x0处有自变量x的改变量Δx, Δu = ( x0 + Δx ) ( x0 ), Δy = f (u0 + Δu ) f (u0 ),
x
dy . dx 1 dy [cos(e x )]′ 解 = [ln cos(e x )]′= x dx cos(e ) 1 = [ sin(e x )] (e x ) ′ = e x tan(e x ). x cos(e )
华东理工大学《数学分析》电子课件(§4.4)
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华东理工大学《数学分析》电子课件(§4.4)
,求
dy . dx
1 1
y = sin nx sin n x(n为常数 ), 求
dy . dx
1 sin sin sin 1 1 1 dy = (e x )′ = e x (sin ) ′ = e x cos ( ) ′ dx x x x

1 sin 1 1 = 2 e x cos . x x

高中数学复合函数求导

高中数学复合函数求导

高中数学复合函数求导
高中数学复合函数求导
一、什么是复合函数
1、定义:复合函数是把一个函数作为另一个函数的自变量,而将另一
个函数作为复合函数的函数值。

2、特点:复合函数的导数通常可以用链式法则计算,它的核心原理就
是两个函数的导数的相乘。

二、复合函数求导的步骤
1、首先根据链式法则,将复合函数分解成函数u关于x和函数v关于
u两个部分。

2、接着,用求导运算符对每一部分(u关于x和v关于u)进行求导,对u关于x求导会得到u'关于x,对v关于u求导会得到v'关于u。

3、最后,将求得的u'(函数u对x的导数)和v'(函数v对u的导数)乘起来,即可求出复合函数的导数。

三、复合函数的求导实例
1、设复合函数为(2x+1)^3,则其对 x 的导数为:
(1)根据复合函数的定义,将复合函数分解为函数u为2x+1,函数v
为x^3;
(2)接着,对函数u和v求导,得出u'=2,v'=3x^2;
(3)最后,将 u' 和 v' 相乘得到复合函数的导数,即 6x(2x+1)^2。

四、求导的重要性
1、复合函数求导非常重要,因为复合函数概念有着重要的数学学习价值。

2、求导的结果可以告诉我们函数的取值范围和变化趋势,它还可以帮
助我们在设计数学模型时找出最优的取值。

3、复合函数求导也可以帮助我们更好地了解微分和数学中的积分概念,进而深化对科学实验原理的理解。

复合函数求导举例

复合函数求导举例

复合函数求导举例复合函数的求导是微积分中的一个重要概念,它描述了两个或多个函数相互作用的过程。

在此,我们将举例说明如何求解复合函数的导数,并提供相关的参考内容。

首先,我们来看一个简单的例子:求解复合函数 f(g(x)) 的导数,其中 f(x) 和 g(x) 分别是两个可导函数。

假设 f(x) = 2x,g(x) = x^2,我们需要求解的导数为 f(g(x)) = 2(g(x))。

根据链式法则,导数可以通过求解 g(x) 的导数再将结果乘以f(g(x)) 的导数,即d(f(g(x)))/dx = f'(g(x)) * g'(x)。

首先求解 g(x) 的导数:g'(x) = d(x^2)/dx = 2x。

然后求解 f(g(x)) 的导数:f'(g(x)) = d(2(g(x)))/d(g(x)) = 2。

最后,将 f'(g(x)) 与 g'(x) 相乘得到 f(g(x)) 的导数:d(f(g(x)))/dx = f'(g(x)) * g'(x) = 2 * 2x = 4x。

所以,复合函数 f(g(x)) 的导数为 4x。

接下来,我们提供一些相关的参考内容,以加深对复合函数求导的理解。

1. 链式法则的证明:- 《微积分导论》(Thomas)第9.2节- 《微积分学导引》(Simmons)第3.6节2. 复合函数求导公式的应用:- 《解析几何与线性代数》(Hoffman/Kunze)第6章- 《数学分析基础》(Abbot)第8.3节3. 更复杂的复合函数求导:- 多元复合函数的求导公式- 高阶导数的计算方法4. 复合函数求导的应用:- 函数的极值及拐点分析- 函数图像的绘制和变换通过深入研究复合函数求导,我们可以进一步理解微积分的基本概念和应用,并应用于更复杂的数学问题中。

复合函数求偏导解读课件

复合函数求偏导解读课件
复合函数求偏导解 读课件
目 录
• 复合函数的基本概念 • 复合函数的求导法则 • 复合函数的偏导数求解 • 复合函数求偏导的实例解析 • 复合函数求偏导的应用
contents
CATALOGUE
复合函数的基本概念
复合函数的定 义
01 02 03
复合函数的性 质
01
复合函数具有与内部函数相同的奇偶性。
商式法 则
总结词
详细描述
反函数求导法则
总结词 详细描述
CATALOGUE
复合函数的偏导数求解
偏导数的定义
偏导数的定义
偏导数的符号表示 偏导数的几何意义
偏导数的计算方法
链式法则
1
隐式求导
2
高阶偏导数
3
偏导数的几何意义
切线斜率 曲面的法线 梯度
CATALOGUE
复合函数求偏导的实例解析
一元复合函数求偏导的实例
01 总结词
02 详细描述
03 实例
04 解答
二元复合函数求偏导的实例
高元复合函数求偏导的实例
CATALOGUE
复合函数求偏导的应用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在微积分中的应用
01
计算复杂函数的导数
02
解决优化问题
03
曲线和曲面的几何解释
在线性代数中的应用
矩阵的导数
在矩阵计算中,经常会遇到矩阵函数求 导的问题,例如矩阵函数的导数、矩阵 函数的值域和定义域等。通过求偏导可 以得到矩阵的导数,进一步研究矩阵函 数的性质和计算方法。
$f(u) = log_a u, g(x) = x + 1$,则 $f(g(x)) = log_a (x + 1)$ 是复合函数。

微积分复合函数求导法则课件

微积分复合函数求导法则课件

VS
链式法则引入思路
通过实例和图形展示,引入复合函数的概 念,并让学生思考如何求复合函数的导数 ,进而引出链式法则的概念。
链式法则证明过程
链式法则证明方法
采用极限的定义和四则运算法则进行证明, 让学生理解链式法则的本质和推导过程。
链式法则证明步骤
首先通过极限的定义求出复合函数的导数, 然后利用四则运算法则进行化简,得到链式 法则的公式。
隐函数求导法则
若y是x的函数,且由方程F(x,y)=0确 定,则将方程两边同时对x求导,得到 y'的表达式。
03
复合函数求导法则推导
链式法则引入
链式法则定义
若函数$y=f(u)$在点$u$可导,函数 $u=g(x)$在点$x$可导,则复合函数 $y=f[g(x)]$在点$x$也可导,且其导数为 $f'[g(x)] \cdot g'(x)$。
高阶导数性质
高阶导数具有线性性、叠加性和乘积法则等基本性质, 同时高阶导数与函数的凹凸性和拐点等性质密切相关。
隐函数求导方法简述
隐函数概念
当函数y以隐式形式给出,即F(x,y)=0时,称y为x的隐 函数。
隐函数求导方法
通过对隐函数F(x,y)两边同时对x求导,并利用链式法 则和复合函数求导法则,求得y'和y''等导数。
微积分复合函数求导法则课 件
目录
• 复合函数概述 • 求导基础知识回顾 • 复合函数求导法则推导 • 复合函数求导法则应用实例分析 • 高阶导数及隐函数求导方法介绍 • 总结回顾与拓展延伸
01
复合函数概述
复合函数定义
• 定义:设函数y=f(u)的定义域为Df,值域为Rf,函数u=g(x)的定义域为Dg,值域为Rg,且Rf∩Dg≠∅,则称函 数y=f[g(x)]为f(u)与g(x)的复合函数,记作y=f·g(x),其中x∈Dg,u∈Rf∩Dg,y∈Ry。这里Rf∩Dg表示f(u)与 g(x)的定义域的交集。

《复合函数求导》课件

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边际分析
在经济学中,导数可以用来进行边际分析,帮助理解经济变量的 变化对总体的影响。
弹性分析
导数可以用来计算弹性,帮助理解经济变量之间的相对变化。
最优化问题
通过导数,可以找到使经济效用最大的最优解。
导数在物理学中的应用
速度和加速度
在物理学中,导数可以用来计算速度和加速度,从而更好地理解 物体的运动状态。
03
复合函数求导的应用
ห้องสมุดไป่ตู้
导数在几何中的应用
切线斜率计算
在几何中,导数可以用来计算曲线的切线斜率, 从而了解曲线在某一点的增减性。
极值问题
通过导数,可以确定曲线的极值点,从而确定曲 线的最大值和最小值。
曲线的凹凸性
导数的符号可以用来判断曲线的凹凸性,从而更 好地理解曲线的形状。
导数在经济学中的应用
商式法则是指对复合函数的商式形式进行求导,即对分子和分母分别进行求导,然后将结果相除。
详细描述
商式法则用于处理复合函数中多个函数的商式形式。其基本思想是将复合函数分解为两个基本初等函 数的商,然后分别对分子和分母进行求导。具体地,对于复合函数$frac{f(u)}{g(u)}$,商式法则可以 表示为$frac{f'(u) cdot g(u) - f(u) cdot g'(u)}{[g(u)]^2}$。
《复合函数求导》ppt课件
目录 CONTENTS
• 引言 • 复合函数求导法则 • 复合函数求导的应用 • 复合函数求导的注意事项 • 习题与解答
01
引言
课程背景
01
复合函数求导是微积分中的重要概念,是学习微积分的基础。

《复合函数求导》课件

《复合函数求导》课件
《复合函数求导》PPT课 件
本课件将详细介绍复合函数求导的概念和方法,并提供实例演练,帮助你掌 握这一重要的数学技巧。
什么是复合函数
复合函数是由一个函数作为另一个函数的输入而构成的函数。 复合函数的定义:设有函数y=f(u),u=g(x),则g(x)为f(u)的函数,称为复合函数,记作y=f(g(x))。 复合函数的示例:如sin(x^2)、e^(-2x)。
怎样对复合函数求导
1
链式法则的公式
2
若有f(u)和g(x)为可导函数,则(f(g(x)))'
= f'(u) * g'(x)。
3
链式法则的含义
链式法则是求解复合函数导数的重要 方法。
链式法则的应用
通过链式法则,我们可以将复杂的复 合函数求导问题简化为简单的导数计 算。
实例演练
实现链式法则的步骤
- 确定外函数和内函数- 分别求导外函数和内函数
2 复合函数求导的注意事项
注意在求导过程中使用链式法则,正确处理连锁关系。
3 复合函数求导的练习题提示
多做练习,加深对链式法则的理解和掌握。
实例演练2
求解(f(g(x)))',其中f(u)=cos(u),g(x)=x^2-1。
实例演练1
求解(f(g(x)))',其中f(u)=u^2,g(x)=5x^3。
实例演练3
求解(f(g(x)))',其中f(u)=ln(u),g(x)=2x+1。
总结
1 复合函数求导的考点
了解复合函数的概念和求导方法。

复合函数求导法【高等数学PPT课件】

复合函数求导法【高等数学PPT课件】

y 2 u
y
u 1 (u u )
x 2
2u x 2

1 2
[(
2u
2

1 2

2u 1)
2
( 2u

1 2
2u
2

1)] 2

1 4
(2u2

2
2u


2u
2
)
x y, x2 y
y

求 uxx , uxy , uxz .
ux
f1
1 y

f2 z
f3 0
1 y
f1
zf2
uxx
1( y
f11

1 y

f12 z)
f

z(
f21
1 y

f22 z)
1x
2y 3z

1 y2
f11

2
z y
f12

z2
f

,
f21

2 f vu
,
f22

2 f v 2
例1 z f ( xy, x2 y2 ), f 有二阶连续偏导,
求 z xy . 解 zx f1 y f2 2x
1x
f
2y
f1
1 2
x y
f2
1 2
x y
zxy f1 y( f11 x f12 (2 y)) 2x( f21 x f22 (2 y))
第4节 多元复合函数微分法
一、多元复合函数的求导法则
一元函数:y f (u), u ( x) 都可导,则

复合函数的求导法则ppt课件

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1 - 2a = 2b -4
ab 5. 2
解(2): ab a b
ab (a b)2 25 .
2
2
16
16
再见!
17
eu (0.05) 0.05e0.05x1.
10
例2 求下列函数的导数
1 y 2x 32 ; 2 y e0.05x1 ; 3 y sin x 其中 ,均为常数 .
(3)函数 y sin x 可以看作函数 y sin u
13
例4.求过点P(-2,0)且与曲线y=x2+x+1相切的直线方程.
b=a2+a+1 …………(1)
y' 2x 1
kPA 2a 1
kPA

a
b
2
b
P(-2,0)
2a 1
a2
b=2a2+5a+2 …………(2)
A(a,b)
2a2+5a+2 =a2+a+1 a2+4a+1=0
和 u x 的复合函数. 由复合函数求导法则有:
y'x yu' u'x (sin u)' x ' cos u cos x .
11
4 y 2x 3 ; 5 y ln(2x 1);
(6) y ( x 2)3(3x 1)2
解出a即可。
15
例5.设抛物线C1 : y x2 - 2x 2与抛物线 C2 : y - x2 ax b在它们的交点处的切线互相垂直. (1)求a, b之间的关系.
(2)若a 0, b 0,求ab的最大值.
解(1): 设C1与C2交点P(m,n),

复合函数求导课件

复合函数求导课件
多目标优化
利用求导法则解决多目标优化问题,权衡多个目标之间的冲突, 寻求最优解。
THANKS
正导数表示函数在该区间内单调递增, 负导数表示函数在该区间内单调递减。
复合函数导数的几何意义
复合函数在某一点的导数表示该点处 切线的斜率,这个斜率是各个组成部 分的切线斜率的乘积。
02
复合函数的求导法则
链式法则
总结词
链式法则是复合函数求导的核心,它描述了函数内部自变量 对整体函数的影响。
详细描述
运算优先级
在求导过程中,需要遵循运算的优 先级,先进行乘除运算,再进行加 减运算。
求导过程中的等价变换问题
等价变换
在求导过程中,有时候需要进行 等价变换,以简化求导的过程。
等价变换原则
在进行等价变换时,需要遵循一 定的原则,以保证变换的正确性。
等价变换技巧
在进行等价变换时,需要掌握一 定的技巧,以快速准确地完成变
复合函数求导课件
xx年xx月xx日
Байду номын сангаас
• 复合函数导数的基本概念 • 复合函数的求导法则 • 复合函数求导的实例解析 • 复合函数求导的注意事项 • 复合函数求导的应用
目录
01
复合函数导数的基本概念
复合函数的定 义
复合函数
由两个或多个函数通过一定的规 则组合而成的函数。
复合函数的定义
设 $u = g(x)$ , $v = h(u)$ ,如 果 $y = f(v)$ ,则称 $y = f[h(g(x))]$为复合函数,其中$x$ 是自变量,$y$是因变量,$u$是 中间变量。
符号变化
在复合函数中,符号的变 化可能会影响求导的结果, 因此需要特别注意。

复合函数求导PPT课件

复合函数求导PPT课件

在书写时不要把 写成 ,两者是不完全 一样的,前者表示对自变量x的求导,而后者是对中间变 量 的求导. 3.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. 法则可以推广到两个以上的中间变量. 求复合函数的导数,关键在于分清函数的复合关 系,合理选定中间变量,明确求导过程中每次是哪个变 量对哪个变量求导,一般地,如果所设中间变量可直接 求导,就不必再选中间变量. 复合函数的求导法则与导数的四则运算法则要有 机的结合和综合的运用.要通过求一些初等函数的导 数,逐步掌握复合函数的求导法则.
因为k立.
例6:设f(x)可导,求下列函数的导数: (1)f(x2);(2)f( );(3)f(sin2x)+f(cos2x) 解:
说明:对于抽象函数的求导,一方面要从其形式是把握其 结构特征,另一方面要充分运用复合关系的求导法 则.
我们曾经利用导数的定义证明过这样的一个结论: “可导的偶函数的导函数为奇函数;可导的奇函数的导函 数为偶函数”.现在我们利用复合函数的导数重新加以 证明: 证:当f(x)为可导的偶函数时,则f(-x)=f(x).两边同时对x 求导得: ,故 为 奇函数. 同理可证另一个命题. 我们还可以证明类似的一个结论:可导的周期函数 的导函数也是周期函数. 证:设f(x)为可导的周期函数,T为其一个周期,则对定义 域内的每一个x,都有f(x+T)=f(x). 两边同时对x求导得: 即 也是以T为周期的周期函数.
备用
在上面的例子中涉及到了二次曲线在某点的切线 问题,但在上面的解法中回避了点在第二、三、四象限 的情况.可能有同学会提出对于二次曲线在任意点的切 线怎样求的问题,由于它涉及到隐函数的求导问题.我们 不便去过多的去研究. 下面举一个例子使同学们了解一下求一般曲线在任 意点的切线的方法.(说明:这个内容不属于考查范围.) 例子:求椭圆 在点 处的切线方程. 解:对椭圆方程的两边分别求导(在此把y看成是关于x 的函数)得: 于是所求切线方程为:

知识点18复合函数的求导

知识点18复合函数的求导

知识点18复合函数的求导复合函数是指由两个或多个函数组成的函数,其中一个函数的输出作为另一个函数的输入。

在微积分中,复合函数的求导是一种重要的操作,其可以帮助我们计算复杂函数的导数。

设有函数y=f(g(x)),其中f(x)和g(x)都是可导函数。

那么我们可以按照如下的步骤求解复合函数的导数:1.首先计算y=f(u),其中u=g(x),这一步可以看作是将函数g(x)作为自变量,得到一个新的函数y=f(u)。

2.然后计算u=g(x)关于x的导数,记作u'=g'(x)。

3.最后计算y=f(u)关于u的导数,记作y'=f'(u)。

4.将上述结果相乘,即可得到复合函数y=f(g(x))关于x的导数,即y'=f'(u)*u'=f'(g(x))*g'(x)。

这个公式也可以写成记号的形式,即dy/dx=f'(g(x))*g'(x)。

下面通过实例来进一步理解复合函数的求导。

例题1:设y=(2x+1)^3,求y关于x的导数。

解:将y=(2x+1)^3拆成两个函数相乘的形式:y=f(g(x)),其中f(u)=u^3,g(x)=2x+1首先计算f(u)=u^3的导数:f'(u)=3u^2然后计算g(x)=2x+1关于x的导数:g'(x)=2最后将上述结果相乘,即可得到复合函数y=(2x+1)^3关于x的导数:dy/dx=f'(g(x))*(g'(x))=3(2x+1)^2*2=6(2x+1)^2所以,y=(2x+1)^3关于x的导数为6(2x+1)^2例题2:设y=3sin(2x+1),求y关于x的导数。

解:将y=3sin(2x+1)拆成两个函数相乘的形式:y=f(g(x)),其中f(u)=3sin(u),g(x)=2x+1首先计算f(u)=3sin(u)的导数:f'(u)=3cos(u)。

然后计算g(x)=2x+1关于x的导数:g'(x)=2最后将上述结果相乘,即可得到复合函数y=3sin(2x+1)关于x的导数:dy/dx=f'(g(x))*(g'(x))=3cos(2x+1)*2=6cos(2x+1)。

复合函数求导公式推导

复合函数求导公式推导

复合函数求导公式推导复合函数求导是微积分中一个非常重要的内容,其应用范围广泛。

在实际问题中,往往会遇到复杂的函数关系,而求导能够帮助我们理解函数的性质和行为。

下面,我们将对复合函数求导的公式进行推导,并介绍一些常见的求导法则和技巧。

首先,我们需要理解什么是复合函数。

复合函数即一个函数作为另一个函数的自变量,可以表示为f(g(x))。

为了求解复合函数的导数,我们需要使用链式法则。

假设y=f(g(x)),其中f(u)和g(x)都是可导的函数。

根据链式法则,y对x的导数可以表示为:dy/dx = dy/du * du/dx其中,dy/du表示f(u)对u的导数,du/dx表示g(x)对x的导数。

首先,我们来推导复合函数的导数公式。

假设f(u)和g(x)都是可导函数,则有:dy/du = f'(u) (1)因为du/dx表示g(x)对x的导数,所以du/dx = g'(x) (2)将(2)带入到(1)中,得到:dy/du = f'(g(x))接下来,我们将(1)和(2)两个式子联立起来,得到:dy/dx = dy/du * du/dx=f'(g(x))*g'(x)这就是复合函数求导的链式法则公式。

下面,我们来探讨一些常见的求导法则和技巧。

1. 加法法则:如果y=u+v,则dy/dx = du/dx + dv/dx2. 乘法法则:如果y=u*v,则dy/dx = (du/dx)*v + u*(dv/dx)3. 除法法则:如果y=u/v,则dy/dx = (du/dx*v - u*dv/dx)/(v^2)4. 幂函数法则:如果y = u^n, 其中n为常数,则dy/dx = n*u^(n-1)*(du/dx)5. 指数函数和对数函数法则:如果y = a^u, 其中a为常数,则dy/dx = a^u * ln(a) * (du/dx)如果y = log_a(u), 其中a为常数,则dy/dx = (1/u) * ln(a) * (du/dx)6. sin函数和cos函数法则:如果y = sin(u),则dy/dx = cos(u) * (du/dx)如果y = cos(u),则dy/dx = -sin(u) * (du/dx)7. 导数的可加性:如果y = f(u)+g(u),则dy/dx = df/du * du/dx + dg/du * du/dx8. 导数的复合性:如果y = f(g(x)),则dy/dx = df/dg * dg/dx通过上述方法,我们可以求解各种复杂的复合函数的导数。

复合函数求导课件

复合函数求导课件

思考?如何求函数
y ln x 2
的导函数:
二、讲授新课:
1.复合函数的概念:
对于函数y f ( ( x )), 令u ( x ), 若y f (u )是中间变量u的函数, u ( x )是自变量x的函数,则称 y f ( ( x ))是自变量x的复合函数.
即:因变量对自变量求导,等于因变量对中间变 量求导,乘以中间变量对自变量求导. ( 链式法 则 ) 注意:
1、法则可以推广到两个以上的中间变量; 2、求复合函数的导数,关键在于分清函数的复合关系,合理选定 中间变量,明确求导过程中每次是哪个变量相对于哪个变量求导.
例4 求下列函数的导数
(1) y (2 x 3)
5
因为
5u 4 , u yu x 3,
4 4 4 y y u 5 u 3 5 ( 3 x 2 ) 3 15 ( 3 x 2 ) 所以 x u x
2 (B) 例2 求函数 y ln(1 x ) 的导数
解:设 因为
y ln u

u 1 x2
1 3 解:y (ln x ) [(ln x) ] 3 ( x ) 3(ln x) 2 (ln x) x 1 2 3 3 3 2 1 2 3 3x 3(ln x) (ln x) [1 (ln x) 2 ] x x x x x
3 3
(B) 例12 求下列函数的导数
3 y cos( x ) (A)2.
2 3 解:y (cosx3 ) sin x3 ( x3 ) 3x sin x
(B)3. y e
sin
1 x
1 x
sin 1 x
1 1 1 e cos ( ) 解: y e (sin ) x x x 1 1 sin 1 1 sin 1 x e ( 2 ) cos e x cos 1 x x x x2

复合函数求导PPT课件

复合函数求导PPT课件

在书写时不要把 写成 ,两者是不完全 一样的,前者表示对自变量x的求导,而后者是对中间变 量 的求导. 3.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. 法则可以推广到两个以上的中间变量. 求复合函数的导数,关键在于分清函数的复合关 系,合理选定中间变量,明确求导过程中每次是哪个变 量对哪个变量求导,一般地,如果所设中间变量可直接 求导,就不必再选中间变量. 复合函数的求导法则与导数的四则运算法则要有 机的结合和综合的运用.要通过求一些初等函数的导 数,逐步掌握复合函数的求导法则.
例7:求函数
的导数.
说明:这是分段函数的求导问题,先根据各段的函数表达 式,求出在各可导(开)区间的函数的导数,然后再用 定义来讨论分段点的可导性. 解 :当 x≠ 1时 , 又 而 . ,故f(x)在x=1处连续.
从而f(x)在x=1处不可导.
四、小结:
利用复合函数的求导法则来求导数时,选择中间变 量是复合函数求导的关键.必须正确分析复合函数是由 哪些基本函数经过怎样的顺序复合而成的,分清其间的 复合关系.要善于把一部分量、式子暂时当作一个整体, 这个暂时的整体,就是中间变量.求导时需要记住中间变 量,注意逐层求导,不遗漏,而其中特别要注意中间变量 的系数,求导后,要把中间变量转换成自变量的函数.
例4:在曲线 上求一点,使通过该点的切线平行于 x轴,并求此切线的方程. 解:设所求点为P(x0,y0).则由导数的几何意义知: 切线斜率
把x0=0代入曲线方程得:y0=1. 所以点P的坐标为(0,1),切线方程为y-1=0.
例5:求证双曲线C1:x2-y2=5与椭圆C2:4x2+9y2=72在交 点处的切线互相垂直. 证:由于曲线的图形关于坐标轴对称,故只需证明其中一 个交点处的切线互相垂直即可. 联立两曲线方程解得第一象限的交点为P(3,2),不妨 证明过P点的两条切线互相垂直. 由于点P在第一象限,故由x2-y2=5得 同理由4x2+9y2=复合函数的概念: 对于函数y=f[ (x)],令u= (x),若y=f(u)是中间变量 u的函数, u= (x)是自变量x的函数,则称y=f[ (x)] 是自变量x的复合函数. 2.复合函数的导数: 设函数 在点x处有导数 ,函数y=f(u)在 点x的对应点u处有导数 ,则复合函数 在点x处也有导数,且 或记 如:求函数y=(3x-2)2的导数,我们就可以有,令y=u2,u =3x-2,则 从而 .结果与我 们利用导数的四则运算法则求得的结果完全一致.

复合函数求导公式表图片

复合函数求导公式表图片

复合函数求导公式表图片
复合函数求导公式
总的公式f'[g(x)]=f'(g)×g'(x)。

主要方法:先对该函数进行分解,分解成简单函数,然后对各个简单函数求导,最后将求导后的结果相乘,并将中间变量还原为对应的自变量。



设函数y=f(u)的定义域为Du,值域为Mu,函数u=g(x)的定义域为Dx,值域为Mx,如果Mx∩Du≠Ø,那么对于Mx∩Du内的任意一个x经过u;有唯一确定的y值与之对应,则变量x与y之间通过变量u形成的一种函数关系,这种函数称为复合函数。



复合函数求导公式:①设u=g(x),对f(u)求导得:f'(x)=f'(u)*g'(x);②设
u=g(x),a=p(u),对f(a)求导得:f'(x)=f'(a)*p'(u)*g'(x);总的公式f'[g(x)]=f'(g)×g'(x)。

先对该函数进行分解,分解成简单函数,然后对各个简单函数求导,最后将求导后的结果相乘,并将中间变量还原为对应的自变量。

两个函数商的复合函数可导的前提条件是作分母的函数即g(x)≠0,否则无意义。



复合函数求导,就是找出构成复合函数的子函数,一个复合函数可以拆分成无数种子函数。

对于复合函数自身带有幂指对这类较为难求导的函数,一般来说会以它为中心进行化简,即最终子函数能够很容易求出复合函数中的幂指对。

将复合函数的本框架作为原函数,化好子函数后,就是求导过程,划出来的函数全部求导,代入即可。

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江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷(江西师大附中使用)高三理科数学分析一、整体解读试卷紧扣教材和考试说明,从考生熟悉的基础知识入手,多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力,立足基础,先易后难,难易适中,强调应用,不偏不怪,达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。

试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内,几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容,体现了“重点知识重点考查”的原则。

1.回归教材,注重基础试卷遵循了考查基础知识为主体的原则,尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及,其中应用题与抗战胜利70周年为背景,把爱国主义教育渗透到试题当中,使学生感受到了数学的育才价值,所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际,操作性强。

2.适当设置题目难度与区分度选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题,都是综合性问题,难度较大,学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力,以及扎实深厚的数学基本功,而且还要掌握必须的数学思想与方法,否则在有限的时间内,很难完成。

3.布局合理,考查全面,着重数学方法和数学思想的考察在选择题,填空题,解答题和三选一问题中,试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。

包括函数,三角函数,数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。

这些问题都是以知识为载体,立意于能力,让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。

二、亮点试题分析1.【试卷原题】11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点,且满足AB AC →→=,则AB AC →→⋅的最小值为( )A .14-B .12-C .34-D .1-【考查方向】本题主要考查了平面向量的线性运算及向量的数量积等知识,是向量与三角的典型综合题。

解法较多,属于较难题,得分率较低。

【易错点】1.不能正确用OA ,OB ,OC 表示其它向量。

2.找不出OB 与OA 的夹角和OB 与OC 的夹角的倍数关系。

【解题思路】1.把向量用OA ,OB ,OC 表示出来。

2.把求最值问题转化为三角函数的最值求解。

【解析】设单位圆的圆心为O ,由AB AC →→=得,22()()OB OA OC OA -=-,因为1OA OB OC ===,所以有,OB OA OC OA ⋅=⋅则()()AB AC OB OA OC OA ⋅=-⋅-2OB OC OB OA OA OC OA =⋅-⋅-⋅+ 21OB OC OB OA =⋅-⋅+设OB 与OA 的夹角为α,则OB 与OC 的夹角为2α所以,cos 22cos 1AB AC αα⋅=-+2112(cos )22α=--即,AB AC ⋅的最小值为12-,故选B 。

【举一反三】【相似较难试题】【2015高考天津,理14】在等腰梯形ABCD 中,已知//,2,1,60AB DC AB BC ABC ==∠= ,动点E 和F 分别在线段BC 和DC 上,且,1,,9BE BC DF DC λλ==则AE AF ⋅的最小值为 .【试题分析】本题主要考查向量的几何运算、向量的数量积与基本不等式.运用向量的几何运算求,AE AF ,体现了数形结合的基本思想,再运用向量数量积的定义计算AE AF ⋅,体现了数学定义的运用,再利用基本不等式求最小值,体现了数学知识的综合应用能力.是思维能力与计算能力的综合体现. 【答案】2918【解析】因为1,9DF DC λ=12DC AB =,119199918CF DF DC DC DC DC AB λλλλλ--=-=-==, AE AB BE AB BC λ=+=+,19191818AF AB BC CF AB BC AB AB BC λλλλ-+=++=++=+,()221919191181818AE AF AB BC AB BC AB BC AB BCλλλλλλλλλ+++⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅+=+++⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19199421cos1201818λλλλ++=⨯++⨯⨯⨯︒2117172992181818λλ=++≥+= 当且仅当2192λλ=即23λ=时AE AF ⋅的最小值为2918. 2.【试卷原题】20. (本小题满分12分)已知抛物线C 的焦点()1,0F ,其准线与x 轴的交点为K ,过点K 的直线l 与C 交于,A B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D . (Ⅰ)证明:点F 在直线BD 上; (Ⅱ)设89FA FB →→⋅=,求BDK ∆内切圆M 的方程. 【考查方向】本题主要考查抛物线的标准方程和性质,直线与抛物线的位置关系,圆的标准方程,韦达定理,点到直线距离公式等知识,考查了解析几何设而不求和化归与转化的数学思想方法,是直线与圆锥曲线的综合问题,属于较难题。

【易错点】1.设直线l 的方程为(1)y m x =+,致使解法不严密。

2.不能正确运用韦达定理,设而不求,使得运算繁琐,最后得不到正确答案。

【解题思路】1.设出点的坐标,列出方程。

2.利用韦达定理,设而不求,简化运算过程。

3.根据圆的性质,巧用点到直线的距离公式求解。

【解析】(Ⅰ)由题可知()1,0K -,抛物线的方程为24y x =则可设直线l 的方程为1x my =-,()()()112211,,,,,A x y B x y D x y -,故214x my y x =-⎧⎨=⎩整理得2440y my -+=,故121244y y m y y +=⎧⎨=⎩则直线BD 的方程为()212221y y y y x x x x +-=--即2222144y y y x y y ⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭令0y =,得1214y yx ==,所以()1,0F 在直线BD 上.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知121244y y m y y +=⎧⎨=⎩,所以()()212121142x x my my m +=-+-=-,()()1211111x x my my =--= 又()111,FA x y →=-,()221,FB x y →=-故()()()21212121211584FA FB x x y y x x x x m →→⋅=--+=-++=-,则28484,93m m -=∴=±,故直线l 的方程为3430x y ++=或3430x y -+=213y y -===±,故直线BD 的方程330x -=或330x -=,又KF 为BKD ∠的平分线,故可设圆心()(),011M t t -<<,(),0M t 到直线l 及BD 的距离分别为3131,54t t +--------------10分 由313154t t +-=得19t =或9t =(舍去).故圆M 的半径为31253t r +== 所以圆M 的方程为221499x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭【举一反三】【相似较难试题】【2014高考全国,22】 已知抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为F ,直线y =4与y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且|QF|=54|PQ|.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,若AB 的垂直平分线l′与C 相交于M ,N 两点,且A ,M ,B ,N 四点在同一圆上,求l 的方程.【试题分析】本题主要考查求抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理,弦长公式的应用,解法及所涉及的知识和上题基本相同. 【答案】(1)y 2=4x. (2)x -y -1=0或x +y -1=0. 【解析】(1)设Q(x 0,4),代入y 2=2px ,得x 0=8p,所以|PQ|=8p ,|QF|=p 2+x 0=p 2+8p.由题设得p 2+8p =54×8p ,解得p =-2(舍去)或p =2,所以C 的方程为y 2=4x.(2)依题意知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为x =my +1(m≠0). 代入y 2=4x ,得y 2-4my -4=0. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.故线段的AB 的中点为D(2m 2+1,2m), |AB|=m 2+1|y 1-y 2|=4(m 2+1).又直线l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为x =-1m y +2m 2+3.将上式代入y 2=4x ,并整理得y 2+4m y -4(2m 2+3)=0.设M(x 3,y 3),N(x 4,y 4),则y 3+y 4=-4m,y 3y 4=-4(2m 2+3).故线段MN 的中点为E ⎝ ⎛⎭⎪⎫2m2+2m 2+3,-2m ,|MN|=1+1m 2|y 3-y 4|=4(m 2+1)2m 2+1m 2.由于线段MN 垂直平分线段AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=12|MN|,从而14|AB|2+|DE|2=14|MN|2,即 4(m 2+1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +2m 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m 2+22=4(m 2+1)2(2m 2+1)m 4,化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1, 故所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0.三、考卷比较本试卷新课标全国卷Ⅰ相比较,基本相似,具体表现在以下方面: 1. 对学生的考查要求上完全一致。

即在考查基础知识的同时,注重考查能力的原则,确立以能力立意命题的指导思想,将知识、能力和素质融为一体,全面检测考生的数学素养,既考查了考生对中学数学的基础知识、基本技能的掌握程度,又考查了对数学思想方法和数学本质的理解水平,符合考试大纲所提倡的“高考应有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度”的原则. 2. 试题结构形式大体相同,即选择题12个,每题5分,填空题4 个,每题5分,解答题8个(必做题5个),其中第22,23,24题是三选一题。

题型分值完全一样。

选择题、填空题考查了复数、三角函数、简易逻辑、概率、解析几何、向量、框图、二项式定理、线性规划等知识点,大部分属于常规题型,是学生在平时训练中常见的类型.解答题中仍涵盖了数列,三角函数,立体何,解析几何,导数等重点内容。

3. 在考查范围上略有不同,如本试卷第3题,是一个积分题,尽管简单,但全国卷已经不考查了。

四、本考试卷考点分析表(考点/知识点,难易程度、分值、解题方式、易错点、是否区分度题)。

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