导数运算法则
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f (x) f (x)g(x) f (x)g(x) (3) [ . ]= (g(x) 0) 2 g(x) [g(x)]
思考:如果f(x)的导数为f′(x),c为常数,那么如何求函数f(x)+c与cf(x)的导数? 提示:由于常数函数的导数为0,即(c)′=0,由导数的运算法 则(1)(2),得[f(x)+c]′=f′(x),[cf(x)]′=cf′(x).
跟踪训练1 (1)y=ln
指出下列函数由哪些函数复合而成: x;(2)y=esin x;(3)y=cos ( 3x+1).
解 (1)y=ln u,u= x;
(2)y=eu,u=sin x; (3)y=cos u,u= 3x+1.
1.求复合函数的导数的关键是处理好以下几个环节 (1)中间变量的选择应是基本函数结构; (2)关键是正确分析出复合过程; (3)一般从最外层开始,由外及里,一层层地求导; (4)善于把一部分表达式作为一个整体; (5)最后结果要把中间变量换成自变量的函数.
求简单复合函数f(ax+b)的导数 求简单复合函数的导数,实质是运用整体思想,先把简单复 合函数转化为常见函数y=f(u),u=ax+b的形式,然后再 分别对y=f(u)与u=ax+b分别求导,并把所得结果相 乘.灵活应用整体思想把函数化为y=f(u),u=ax+b的形 式是关键.
(2)y′=[log2(2x2+3x+1)]′ 1 = 2 · (2x2+3x+1)′ 2x +3x+1ln2 4x+3 = 2 . 2x +3x+1ln2 (3)y′=[esin(ax+b)]′=esin(ax+b)[sin(ax+b)]′ =esin(ax+b)· cos(ax+b)· (ax+b)′ =acos(ax+b)· esin(ax+b).
二、复合函数的求导公式 y=f(g(x)) 1.复合函数的定义:(1)一般形式是__________. 中间变量 y=f(u) 与_______ u=g(x),其中u称为_________. (2)可分解为_______ 2.求导法则:复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u), y′ u · u′x u=g(x)的导数间的关系为:y′x=__________.
变式训练 1 求下列函数的导数. 1 (1)y= ; 1+3x5 π (2)y=sin(x -6);
2
(3)y=ln(lnx); (4)y=e
2x2+1
.
1 解 (1)令u=1+3x,则y=u5=u-5, ∴y′x=y′u· u′x=-5u 6· 3
-
15 =-15u =- . 1+3x6
-6
π (2)令u=x -6,则y=sinu,
2
∴y′x=y′u· u′x π π 2 =cosu· (x - )′=2xcosu=2xcos(x - ). 6 6
2
(3)令 u=lnx,则 y=lnu, ∴y′x=y′u· u′x 11 1 = ·= . u x xlnx (4)令 u=2x2+1,则 y=eu, ∴y′x=y′u· u′x=eu· 4x =4x· e
例1 指出下列函数是怎样复合而成的: (1)y=(3+5x)2;(2)y=log3(x2-2x+5); (3)y=cos 3x.
解 (1)y=(3+5x)2是由函数y=u2,u=3+5x复合而成的.
(2)y=log3(x2-2x+5)是由函数y=log3u,u=x2-2x+5复合 而成的. (3)y=cos 3x是由函数y=cos u,u=3x复合而成的.
•第2课时 导数的运算法则及复合函数的导数
一、导数的四则运算法则 条件:f(x),g(x)是可导的. f′(x)±g′(x) 结论:(1)[f(x)±g(x)]′=_______________. f′(x)g(x)+f(x)g′(x) (2)[f(x)g(x)]′=______________________.
2x2+1
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.
例2 求下列函数的导数. (1)y=(x2-4)2; (2)y=log2(2x2+3x+1); (3)y=esin(ax+b) 分析 先将复合函数分解,找出中间变量,然后按复合 函数求导公式y′=y′u· u′x进行求导.
解 (1)方法1:y=(x2-4)2=x4-8x2+16 ∴y′=(x4-8x2+16)′ =4x3-16x. 方法2:y′=2(x2-4)(x2-4)′ =2(x2-4)· 2x =4x3-16x.
2.求复合函数导数的方法步骤 (1)分解复合函数为基本初等函数,适当选择中间变量; (2)求每一层基本初等函数的导数; (3)每层函数求导后,需把中间变量转化为自变量的函数.
规律技巧 求复合函数的导数,要分清函数的复合关 系,对于分式型的可化为幂的形式求导,关键选好中间变 量.最后将中间变量代回到原自变量的函数.