基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(上课)
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题型三 商的导数
例 3 求下列函数的导数. (1)y=sxin2x; (2)y=xx2+ +33; (3)y=tanx; (4)y=x·sinx-co2sx.
【解析】 (1)y′=x2′·sinsxi- n2xx2·sinx′ =2xsinxs- in2xx2·cosx. (2)y′=x+3′·x2+x32+ -3x2+3x2+3′ =x2+3x- 2+2x3x2+3=-x2+ x2+ 6x3-23. (3)∵y=tanx=csoinsxx, ∴y′=csoinsxx′=sinx′cosxc- os2sxinx·cosx′
f (x) • g(x) f (x)g(x) f (x)g(x)
3.两个函数的商的导数,等于第一个函数的导 数乘第二个函数,减去第一个函数乘第二个函 数的导数 ,再除以第二个函数的平方.即:
f g
(x) (x)
f
(
x)
g
(x) f (
g(x)2
§1.2 导数的计算
探要点·究所然 情境导学
前面我们已经学习了几个常用函数的导数和基 本初等函数的导数公式,这样做起题来比用导数的 定义显得格外轻松.对于由四则运算符号连接的两 个或两个以上基本初等函数的导数如何求,正是本 节要研究的问题.
一、基本初等函数的导数公式
1.若f(x)=c,则 f ' (x) = 0 ;
【总结提升】
函数f(x)在某点处导数的大小表示函数在 此点附近变化的快慢.由上述计算可
知 c′(98) 25c′(90) .它表示纯净度为98%左
右时净化费用的变化率,大约是纯净度为90% 左右时净化费用的变化率的25倍.这说明,水 的纯净度越高,需要的净化费用就越多,而且 净化费用增加的费用也越快.
解:根据基本初等函数导数公式表,
有p′(t)=1.05tln 1.05
所以 p′(10)=1.0510ln 1.05=0.08(元/年)
因此,在第10个年头,这种商品的价格约以 0.08元/年的速度上涨. 当po=5时,p(t)=5×1.05t.这时,求p关于t的导数 可以看成求函数f(t)=5与g(t)=1.05t乘积的导数.
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.
c'x
5284 100 x
'
5284
'100
x 5284 100 x2
100
x'
0 100 x 5284 100 x2
x)
g
(
x)
(
g
(
x)
0)
由法则2:
C f (x) C ' f (x) C f (x) C f (x)
应用导数的运算法则求导数有哪些注意点? 答 (1)要准确判断函数式的结构特点,选择合适的公式和 法则; (2)求导前可以先对解析式适当化简变形,以利于求导; (3)在两个函数积与商的导数运算中,不要出现[f(x)·g(x)]′=
∴y′=(x3)′-(x2)′+x′-1′=3x2-2x+1.
跟踪训练:求下列函数的导数:
1y 2x4 20 x2 40 x 1
2y 3 2x 4x2 5x3 1 x4
6
3y (2x3 1)(3x2 x)
(3)y=3x-lg x.
反思与感悟 本题是基本函数和(差)的求导问题, 求导过程要紧扣求导法则,联系基本函数求导法 则,对于不具备求导法则结构形式的可先进行适 当的恒等变形转化为较易求导的结构形式再求导 数.
2.若f(x)=xa (a∈Q*),则 f ' (x)= axa-1 ; 3.若f(x)=sinx,则 f ' (x) = cosx ;
4.若f(x)= cosx,则 f ' (x) = -sinx ;
5.若f(x)=ax,则 f '(x) = axlna(;a>0)
6.若f(x)=ex,则f′(x)=__e_x_;
1
5284
100 x2
1因为c'90
5284
100 90 2
52.84,
所以,纯净度为90%时,费用的瞬时变化率是52.84元/吨.
2因为c'98
5284
100 982
1321,
所以,纯净度为98%时,费用的瞬时变化率是1321元/吨.
把 tanx 写成csoinsxx的形式,然后利用商的导数公式进行求导.
补充: ①若y=tanx, 则(tanx)′ = sec2x; ②若y=cotx, 则(cotx) ′=-csc2x
例4: 求下列函数的导数: (1)y=x3-2x+3; 解 y′=(x3)′-(2x)′+3′=3x2-2. (2)y=(x2+1)(x-1); 解 ∵y=(x2+1)(x-1)=x3-x2+x-1
(3)y′=(1x+x22+x33)′=(1x)′+(x22)′+(x33)′
=-x12-x43-x94.
题型二 乘积的导数
例 2 求下列函数的导数.
(1)y=(2x2+3)(3x-1); (2)y=( x-2)2;
(3)y=x-sin2xcos2x.
【解析】 (1)解法一:y′=(2x2+3)′(3x-1)+(2x2+3)(3x -1)′=4x(3x-1)+3(2x2+3)=18x2-4x+9.
f′(x)·g′(x)以及gfxx′=gf′′xx的错误;
(4)注意区分两个函数积与商的求导公式中符号的异同, 积的导数公式中是“+”,而商的导数公式中分子上是 “-”; (5)要注意区分参数与变量,例如[a·g(x)]′=a·g′(x),运 用公式时要注意a′=0.
而导数运算法则可以帮助我们解决两个函数加、减、乘、 除的求导问题。
知识点一:导数的运算法则
1.两个函数和(差)的导数,等于这两个函 数导数的和(差),即
f (x) g(x) f (x) g(x)
2.两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘 第二个函数,加上第一个函数乘第二个函数的导数 , 即:
题型一 和差的导数
例 2 求下列函数的导数:
(1)y=x
1 3
+x42;
(2)y=sinx-cosx;
(3)y=1x+x22+x33.
【解析】 (1)y′=(x
1 3
+x42)′=(x
1 3
)′+(4x-2)′
=13x-
2 3
-8x-3=
1
2
-x83.
3x 3
(2)y′=(sinx-cosx)′=(sinx)′-(cosx)′=cosx+sinx.
=cos2cxo+s2sxin2x=co1s2x=sec2x.
(4)y′=(x·sinx)′-co2sx′ =(x)′·sinx+x·(sinx)′-2′·cosxc- os22xcosx′
=sinx+xcosx-2cosisn2xx.
探究 3 (1) 建议做题时把法则念出来.
(2)对பைடு நூலகம்函数 y=tanx,因为没有相应的求导公式,所以需要
课后小结
知识点: 基本初等函数的导数公式、导数的运算法则
能力要求: (1)熟记这些公式、法则(重点); (2)会求简单函数的导数(难点);
例25:日常生活中的饮用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1吨水净化到纯净度为x% 时所需费用(单 位:元)为:
c(x)= 5284 (80 x 100). 100 x
1
7.若f(x)=logax,则f′(x)=_x_l_n_a_
(a>0,且a≠1);
1
8.若f(x)=lnx,则f ′(x)=__x__。
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 其 么函中在数第P0为关10t系个=0:年时头的,物这p(价t种) =.商假p品0定(1的某+5价种%格商)t, 上品涨的的P0速=1度,那 大约是多少(精确到0.01)?
解法二:∵y=(2x2+3)(3x-1)=6x3-2x2+9x-3, ∴y′=(6x3-2x2+9x-3)′=18x2-4x+9. (2)∵y=( x-2)2=x-4 x+4, ∴y′=x′-(4 x)′+4′=1-4·21x-12=1-2x-12. (3)∵y=x-sin2xcos2x=x-12sinx, ∴y′=x′-(12sinx)′=1-21cosx.