《1.2.3 简单复合函数的导数》导学案1

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2019-2020学年高中数学 1.2.3复合函数的导数教案 新人教版选修2-2.doc

2019-2020学年高中数学 1.2.3复合函数的导数教案 新人教版选修2-2.doc

2019-2020学年高中数学 1.2.3复合函数的导数教案 新人教版选修2-2
【学情分析】:
在学习了用导数定义这种方法计算常见函数的导数,而且已经熟悉了导数加减运算法则后.本节将继续介绍复合函数的求导方法. 【教学目标】:
(1)理解掌握复合函数的求导法则.
(2)能够结合已学过的法则、公式,进行一些复合函数的求导
(3)培养学生善于观察事物,善于发现规律,认识规律,掌握规律,利用规律. 【教学重点】:
简单复合函数的求导法则,也是由导数的定义导出的,要掌握复合函数的求导法则,须在理解复合过程的基础上熟记基本导数公式,从而会求简单初等函数的导数并灵活应用. 【教学难点】:
复合函数的求导法则的导入,复合函数的结构分析,可多配例题, 让学生对求导法则有一个直观的了解.
【教学过程设计】:
个年头,这种商品的价格上涨的速度大约是多少?)()]g x f ='')()])f x g =
x
u . 求下列函数的导数:32(32)31812x x =-=-,x u u y ''⋅
对于一般的复合函数,结论也成立,以后我们求。

高中数学教案选修2-2《1.2.3 简单复合函数的导数》

高中数学教案选修2-2《1.2.3 简单复合函数的导数》

教学目标:
1.掌握求复合函数()f ax b +的导数的法则;
2.熟练求简单复合函数的导数.
教学重点:
复合函数的求导法则.
教学过程:
一、问题情境
1.问题情境:什么是简单复合函数?
引例 函数2(31)y x =-是由哪两个函数复合而成的?函数sin 2y x =呢?
2.探究活动:怎么样求简单复合函数的导数?
以函数2(31)y x =-和sin 2y x =为例.
二、建构数学
1.与一次函数复合的函数的导函数公式.
2.推广:
注 1.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;
2.复合函数求导的基本步骤是:分解——求导——相乘——回代.
三、数学运用
例3 求
y -
点评 本题练习商的导数和复合函数的导数,求导数后要予以化简整理. 例4 求44sin cos y x x =+的导数.
点评 可先化简变形,简化求导数运算,要注意变形准确;也可利用复合函数求导数,应注意不漏步.
练习:课本第24页第2,3,4题.
四、回顾小结
(1)复合函数的求导,要注意分析复合函数的结构,引入中间变量,将复合函数分解成为较简单的函数,然后再用复合函数的求导法则求导;
(2)复合函数求导的基本步骤是:分解—求导—相乘—回代.
五、课外作业
1.见课本P26习题1.2第8~10题.
2.补充:已知函数22()3cos sin 222x x f x =+-,求5π()6f .。

苏教版高二数学选修2-2 1.2.3 简单复合函数的导数 学案

苏教版高二数学选修2-2  1.2.3  简单复合函数的导数  学案

1.2.3简单复合函数的导数学习目标 1.理解掌握复合函数的求导法则.2.能够结合已学过的法则、公式,进行一些复合函数的求导.知识点复合函数的概念及求导法则已知函数y=2x+5+ln x,y=ln(2x+5),y=sin(x+2).思考1这三个函数都是复合函数吗?思考2试说明函数y=ln(2x+5)是如何复合的?思考3试求函数y=ln(2x+5)的导数.类型一 复合函数的概念例1 下列函数是否为复合函数,若是,说明是怎样复合而成的?(1)y =(2-x 2)3;(2)y =sin x 2;(3)y =cos(π4-x ); (4)y =ln sin(3x -1).反思与感悟 根据复合函数的定义,若是一个复合函数,分清哪个是里层函数,哪个是外层函数,引入中间变量,将复合函数分解成较为简单的函数.跟踪训练1 写出由下列函数复合而成的函数.(1)y =cos u ,u =1+x 2;(2)y =ln u ,u =ln x .类型二 求复合函数的导数例2 求下列函数的导数:(1)y =32x -1;(2)y =1(2x +1)4; (3)y =5log 3(1-x );(4)y =x 2cos(2x -π3).跟踪训练2 (1)若f (x )=(2x +a )2,且f ′(2)=20,则a = .(2)已知y =ln 3x e x ,则y ′|x =1= . (3)已知y =sin 3x +cos 3x ,则y ′= . 类型三 复合函数导数的综合应用例3 求曲线y =1x 2-3x 在点⎝⎛⎭⎫4,12处的切线方程.反思与感悟 (1)复合函数的导数应用主要有:求在某点处的切线方程,已知切线的方程或斜率求切点,以及涉及切线问题的综合应用.(2)先求出复合函数的导数,若已知切点,则求出切线斜率、切线方程;若切点未知,则先设出切点,用切点表示切线斜率,再根据条件求切点坐标.总之,切点在解决此类问题时起着至关重要的作用.跟踪训练3 设f (x )=ln(x +1)+x +1+ax +b (a ,b ∈R 且为常数),曲线y =f (x )与直线y =32x 在点(0,0)相切.求a ,b 的值.1.函数y =sin 3x 是由函数 复合而成的.2.设f (x )=e -x 则f ′(x )= .3.函数y =(1-2x )4在x =12处的导数为 . 4.过曲线y =11+x 2上一点,使曲线在该点的切线平行于x 轴,求切线方程.1.复合函数求导的步骤2.求复合函数的导数的注意点:(1)分解的函数通常为基本初等函数;(2)求导时分清是对哪个变量求导;(3)计算结果尽量简洁.提醒:完成作业 1.2.3答案精析问题导学知识点思考1 函数y =ln(2x +5),y =sin(x +2)是复合函数,函数y =2x +5+ln x 不是复合函数. 思考2 设u =2x +5,则y =ln u ,从而y =ln(2x +5)可以看作是由y =ln u 和u =2x +5,经过“复合”得到的,即y 可以通过中间变量u 表示为自变量x 的函数.思考3 y ′=12x +5·(2x +5)′=22x +5. x 的函数 f (g (x )) y ′u ·u ′x y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积题型探究例1 解 (1)y =(2-x 2)3是由y =u 3及u =2-x 2复合而成.(2)y =sin x 2是由y =sin t 及t =x 2复合而成.(3)y =cos(π4-x )是由y =cos u 及u =π4-x 复合而成. (4)y =ln sin(3x -1)是由y =ln u ,u =sin t 及t =3x -1复合而成.跟踪训练1 解 (1)y =cos(1+x 2).(2)y =ln(ln x ).例2 解 (1)函数y =32x -1看作函数y =3u 与函数u =2x -1的复合,∴y ′=y ′u ·u ′x =(3u )′·(2x -1)′=(2ln 3)·3u =2·32x -1·ln 3.(2)y =1(2x +1)4=(2x +1)-4,函数y =1(2x +1)4看作函数y =u -4与u =2x +1的复合. y ′=y ′u ·u ′x =(u -4)′·(2x +1)′=-4u -5×2=-8(2x +1)-5=-8(2x +1)5. (3)函数y =5log 3(1-x )看作函数y =5log 3u 与函数u =1-x 的复合.y ′=y ′u ·u x ′=(5log 3u )′(1-x )′=5u ln 3×(-1)=5(ln 3)(x -1). (4)函数t =cos(2x -π3)看作函数t =cos u 与u =2x -π3的复合. ∴[cos(2x -π3)]′=(cos u )′(2x -π3)′ =-2sin u =-2sin(2x -π3),∴y ′=(x 2)′cos(2x -π3)+x 2[cos(2x -π3)]′ =2x cos(2x -π3)-2x 2sin(2x -π3). 跟踪训练2 (1)1 (2)1-ln 3e(3)3sin 2x cos x -3sin 3x例3 解 y ′=[(x 2-3x )-12]′=-12(x 2-3x )-32·(2x -3), ∴y =1x 2-3x 在点⎝⎛⎭⎫4,12处的切线斜率为k =y ′| x =4=-12×(42-3×4)-32×(2×4-3)=-516, ∴切线方程为y -12=-516(x -4),即5x +16y -28=0. 跟踪训练3 解 由y =f (x )过点(0,0)得b =-1,∴f (x )=ln(x +1)+x +1+ax -1,∴f ′(x )=1x +1+12x +1+a , 又∵曲线y =f (x )与直线y =32x 在点(0,0)相切,即曲线y =f (x )在点(0,0)处切线的斜率为32,∴f ′(0)=32,即1+12+a =32,∴a =0. 达标检测1.y =u 3及u =sin x 2.-e -x 3.04.解 设切点的坐标为(x 0,y 0),因为过点(x 0,y 0)的切线平行于x 轴,于是k =0,由导数几何意义知k =f ′(x 0)=-2x 0(1+x 20)2=0,所以x 0=0.又因为点(x 0,y 0)在曲线y =11+x 2上,将x 0=0代入得y 0=1.故切点坐标为(0,1),切线方程为y -1=0.。

123简单复合函数的导数江苏省扬州市苏教版高中数学选修2-2导学案

123简单复合函数的导数江苏省扬州市苏教版高中数学选修2-2导学案

1.2.3 简单复合函数的导数1.了解复合函数的概念,掌握复合函数的求导法则.2.能够利用复合函数的求导法则,并结合已经学过的公式、法则进行一些简单复合函数的求导(仅限于形如f (ax +b )的导数).一、知识回顾函数的和、差、积、商的求导法则设两个函数分别为f (x )和g (x ) 两个函数的和的导数[f (x )+g (x )]′= 两个函数的差的导数[f (x )-g (x )]′= 常数与一个函数的乘积的导数[C ·f (x )]′= (C 为常数) 两个函数的积的导数[f (x )·g (x )]′= 两个函数的商的导数 [f (x )g (x )]′= (g (x )≠0) 二、知识探究1.复合函数的概念由基本初等函数复合而成的函数,称为复合函数.cos()cos 44y x y u u x 如由及复合而成.3221(1)(2)(31)(3)sin (4)sin 2y x y x xy x x y x思考:下列哪些函数可以由两个基本初等函数复合得到?2.复合函数的求导法则2(2)(31)(4)sin 2y x y x 思考:下列这些复合函数可以借助于已有的知识求出导函数吗?2(2)(31),6(31)(4)sin 2,2cos 2y x y x y x y x思考:对照下列复合函数的复合形式,发现规律.ln(2)x u x y y u y x 对于猜想,尝试对函数求导进行验证 若y =f (u ),u =ax +b ,则y x ′= ,即y x ′= . 其中y x ′,y u ′分别表示y 关于 的导数及y 关于 的导数.三、知识应用(1)ln(51)(2)cos(12)y x y x 例1:求下列函数的导数31(1)(23)(2)31y x y x 例2:求下列函数的导数四、当堂训练1.指出下列函数的复合关系:(1)y =(a +bx n )m ;(2)y =(x 2+4x )3;(3)y =e2+x 2;(4)y =2sin(2-x 2).2.求下列函数的导数.(1)y =(2x +3)2;(2)y =e -2x ;(3)y =sin (πx +φ)(其中π,φ均为常数).。

人教版高一数学教案-复合函数的导数

人教版高一数学教案-复合函数的导数

§1.2.3複合函數的導數
【學情分析】:
在學習了用導數定義這種方法計算常見函數的導數,而且已經熟悉了導數加減運算法則後.本節將繼續介紹複合函數的求導方法.
【教學目標】:
(1)理解掌握複合函數的求導法則.
(2)能夠結合已學過的法則、公式,進行一些複合函數的求導
(3)培養學生善於觀察事物,善於發現規律,認識規律,掌握規律,利用規律.
【教學重點】:
簡單複合函數的求導法則,也是由導數的定義匯出的,要掌握複合函數的求導法則,須在理解複合過程的基礎上熟記基本導數公式,從而會求簡單初等函數的導數並靈活應用.
【教學難點】:
複合函數的求導法則的導入,複合函數的結構分析,可多配例題,讓學生對求導法則有一個直觀的瞭解.
【教學過程設計】:
32(32)31812u x x =-=-,x u u y ''⋅
對於一般的複合函數,結論也成立,以y ′x 時,就可以轉化為求y u ′和的乘積,關鍵是找中間變數,隨著中間變數的不同,難易程度不同.。

高中数学第一章导数及其应用1.2.3简单复合函数的导数学案苏教版选修2_2

高中数学第一章导数及其应用1.2.3简单复合函数的导数学案苏教版选修2_2

1.2.3 简单复合函数的导数2.会求简单复合函数的导数.1.复合函数由基本初等函数复合而成的函数,称为__________.2.复合函数的导数一般地,我们有:若y=f(u),u=ax+b,则y′x=________,即y′x=________. y′x,y′u分别表示y关于____的导数及y关于____的导数.预习交流1做一做:函数y=(3x-4)2的导数是______.预习交流2做一做:函数y=cos 2x的导数为______.预习交流3如何求复合函数的导数?预习导引1.复合函数2.y′u·u′x y′u·a x u预习交流1:提示:令y=t2,t=3x-4,则y′=(t2)′·t′x=2t×3=6t=18x-24. 预习交流2:提示:∵y=cos t,t=2x,∴y′=y′t·t′x=-sin t×2=-2sin 2x.预习交流3:提示:复合函数求导的主要步骤是:(1)分解复合函数为基本初等函数,适当选取中间变量;(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.一、复合函数的导数求下列函数的导数:(1)f (x )=(-2x +1)2; (2)f (x )=ln(4x -1);(3)f (x )=23x +2; (4)f (x )=5x +4;(5)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6; (6)f (x )=cos 2x . 思路分析:抓住构成复合函数的基本初等函数是求复合函数导数的关键,解题时可先把复合函数分拆成基本初等函数,再运用复合函数求导法则.1.若f (x )=e -2x,则f ′(0)的值等于__________. 2.函数f (x )=x 1+x 的导数为f ′(x )=________.求复合函数的导数时要注意以下四点:(1)分清复合函数是由哪些基本函数复合而成,适当选定中间变量.(2)分步计算的每一步都要明确是对哪个变量求导,而其中要特别注意的是中间变量的导数.如(sin 2x )′=2cos 2x ,而(sin 2x )′≠cos 2x .(3)根据基本初等函数的导数公式及导数的运算法则,求出各函数的导数,并把中间变量转换成自变量的函数,如求y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的导数,设y =sin u ,u =2x +π3,则y ′x =y ′u ·u ′x =2cos u =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. (4)复合函数的求导过程熟练后,中间步骤可省略,不写在试卷上,但应该在草纸上拆开求导,不可图省事导致错误.二、复合函数的应用已知f (x )在R 上满足f (x )=2f (2-x )-x 2+8x -8,则曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程是________________________________________________________________________.思路分析:先由导数的几何意义,求出切线的斜率,再求切线方程.已知直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )相切,则a 的值为__________.对抽象函数f (2-x )求导应为f ′(2-x )·(2-x )′=-f ′(2-x ),这是解决此类题目的关键.1.函数y =12(e x +e -x)的导数是____________.2.函数y =1(1-2x )5的导数为______.3.若f (x )=(2x +a )2,且f ′(2)=20,则a =______.4.曲线y =e -2x+1在点(0,2)处的切线与直线y =0和y =x 围成的三角形的面积为__________.5.求下列函数的导数: (1)y =5log 2(2x +1);(2)y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3-7x ; (3)y =(2x -1)5.答案:活动与探究1:解:(1)设y =u 2,u =-2x +1,则y ′=y ′u ·u ′x =2u ·(-2)=-4(-2x +1)=8x -4.(2)设y =ln u ,u =4x -1,则y ′=y ′u ·u ′x =1u ·4=44x -1.(3)设y =2u,u =3x +2,则y ′=y ′u ·u ′x =2u ln 2·3=3ln 2·23x +2. (4)设y =u ,u =5x +4,则y ′=y ′u ·u ′x =12u ·5=525x +4.(5)设y =sin u ,u =3x +π6,则y ′=y ′u ·u ′x =cos u ·3=3cos ⎝⎛⎭⎪⎫3x +π6. (6)方法1:设y =u 2,u =cos x ,则y ′=y ′u ·u ′x =2u ·(-sin x )=-2cos x ·sin x =-sin 2x ;方法2:∵f (x )=cos 2x =1+cos 2x 2=12+12cos 2x ,所以f ′(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12+12cos 2x ′=0+12·(-sin 2x )·2=-sin 2x . 迁移与应用:1.-2 解析:∵f (x )=e -2x ,∴f ′(x )=(e -2x )′=e -2x ·(-2x )′=-2e -2x,故f ′(0)=-2.2.2+3x 21+x解析:f ′(x )=(x )′·1+x +x ·(1+x )′ =1+x +x ·121+x ·(1+x )′=1+x +x 21+x =2+3x21+x.活动与探究2:2x -y -1=0 解析:∵f (x )=2f (2-x )-x 2+8x -8, ∴f ′(x )=-2f ′(2-x )-2x +8,∴f ′(1)=-2f ′(1)-2×1+8,3f ′(1)=6,∴切线斜率k =f ′(1)=2.而f (1)=2f (1)+8-8-1, ∴f (1)=1.∴切线方程为y -1=2(x -1),即2x -y -1=0. 迁移与应用:2 解析:设切点为(x 0,y 0),则y 0=x 0+1,y 0=ln(x 0+a ), 即x 0+1=ln(x 0+a ).∵y ′=1x +a ,∴1x 0+a=1,即x 0+a =1,∴x 0+1=ln 1=0,∴x 0=-1,∴a =2. 当堂检测1.12(e x -e -x) 解析:y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫12e x ′+⎝ ⎛⎭⎪⎫12e -x ′=12e x -12e -x =12(e x -e -x ). 2.10(1-2x )6 解析:∵y =1(1-2x )5=(1-2x )-5,设y =t -5,t =1-2x , ∴y ′=-5t -6×(-2)=10t -6=10(1-2x )6.3.1 解析:设f (x )=t 2,t =2x +a ,则f ′(x )=2t ×2=4t =4(2x +a ),f ′(2)=4(4+a )=20,∴a =1.4.13解析:∵y ′=(-2x )′e -2x =-2e -2x ,k =-2e 0=-2,∴切线方程为y -2=-2(x -0),即y =-2x +2.如图所示,∵y =-2x +2与y =x 的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫23,23,y =-2x +2与x 轴的交点坐标为(1,0),∴S =12×1×23=13.5.解:(1)设y =5log 2u ,u =2x +1.则y ′=y ′u ·u ′x =5u ln 2×2=10u ln 2=10(2x +1)ln 2.(2)设y =cos u ,u =5π3-7x .则y ′=y ′u ·u ′x =-sin u ×(-7)=7sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3-7x . (3)设y =u 5,u =2x -1,则y ′=y ′u ·u ′x =5u 4×2=10u 4=10(2x -1)4.。

【数学】1.2.3《复合函数的求导法则》教案(新人教A版选修2-2)

【数学】1.2.3《复合函数的求导法则》教案(新人教A版选修2-2)

1.2.2复合函数的求导法则教学目标 理解并掌握复合函数的求导法则.教学重点 复合函数的求导方法: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之积.教学难点 正确分解复合函数的复合过程,做到不漏,不重,熟练,正确.一.创设情景(一)基本初等函数的导数公式表(2)推论:[]''()()cf x cf x = (常数与函数的积的导数,等于常数乘函数的导数)二.新课讲授复合函数的概念 一般地,对于两个函数()y f u =和()u g x =,如果通过变量u ,y 可以表示成x 的函数,那么称这个函数为函数()y f u =和()u g x =的复合函数,记作()()y f g x =。

复合函数的导数 复合函数()()y f g x =的导数和函数()y f u =和()u g x =的导数间的关系为x u x y y u '''=⋅,即y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积.若()()y f g x =,则()()()()()y f g x f g x g x ''''==⋅⎡⎤⎣⎦三.典例分析例1求y =sin (tan x 2)的导数.【点评】求复合函数的导数,关键在于搞清楚复合函数的结构,明确复合次数,由外层向内层逐层求导,直到关于自变量求导,同时应注意不能遗漏求导环节并及时化简计算结果. 例2求y =ax x ax 22--的导数.【点评】本题练习商的导数和复合函数的导数.求导数后要予以化简整理.例3求y =sin 4x +cos 4x 的导数.【解法一】y =sin 4x +cos 4x =(sin 2x +cos 2x )2-2sin 2cos 2x =1-21sin 22 x =1-41(1-cos 4 x )=43+41cos 4 x .y ′=-sin 4 x . 【解法二】y ′=(sin 4 x )′+(cos 4 x )′=4 sin 3 x (sin x )′+4 cos 3x (cos x )′=4 sin 3 x cos x +4 cos 3 x (-sin x )=4 sin x cos x (sin 2 x -cos 2 x )=-2 sin 2 x cos 2 x =-sin 4 x【点评】解法一是先化简变形,简化求导数运算,要注意变形准确.解法二是利用复合函数求导数,应注意不漏步.例4曲线y =x (x +1)(2-x )有两条平行于直线y =x 的切线,求此二切线之间的距离.【解】y =-x 3 +x 2 +2 x y ′=-3 x 2+2 x +2令y ′=1即3 x 2-2 x -1=0,解得 x =-31或x =1. 于是切点为P (1,2),Q (-31,-2714), 过点P 的切线方程为,y -2=x -1即 x -y +1=0.显然两切线间的距离等于点Q 到此切线的距离,故所求距离为2|1271431|++-=22716. 四.课堂练习1.求下列函数的导数 (1) y =sin x 3+sin 33x ;(2)122sin -=x x y ;(3))2(log 2-x a 2.求)132ln(2++x x 的导数五.回顾总结六.布置作业。

湘教版高中同步学案数学选择性必修第二册精品课件 第1章 导数及其应用 1.2.3 简单复合函数的求导

湘教版高中同步学案数学选择性必修第二册精品课件 第1章 导数及其应用 1.2.3 简单复合函数的求导

2
f'(x)= .
2-1
2
3
f'(x0)=
=1,解得 x0= .故选
2 0 -1
2
1 2 3 4 5 6
B.
5.曲线y=(x2-2x)ln 2x在点(1,-ln 2)处的切线方程为 x+y+ln 2-1=0
.
解析 由函数y=(x2-2x)ln 2x,可得y'=(2x-2)ln 2x+x-2,所以当x=1时y'=-1,所求
新函数.
பைடு நூலகம்2.复合函数求导法则的三个关注点:
(1)分析复合函数的复合关系是由哪些基本初等函数复合而成,适当选定中
间变量;
(2)分步计算中的每一步都要明确是对哪个变量求导,而其中特别要注意的
是中间变量;
(3)根据基本函数的求导公式及导数的运算法则,求出各函数的导数,并把
中间变量转换成自变量的函数.
自主诊断
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)函数 f(x)= x-1可以看作是由 f(x)=√u 和 u=x-1 复合而成的.( √ )
(2)函数y=sin 2x的导数为y'=cos 2x.( × )
2.[北师大版教材习题]写出下列函数的中间变量,并利用复合函数的求导
法则分别求出函数的导数:
则yx'=yu'·ux'=2u·(-2)=-4(-2x+1)=8x-4.
π
(2)y=sin(2x+3 );
解 设 y=sin
π
u,u=2x+ ,
3
则 yx'=yu'·ux'=cos
π

高中数学选修2-2精品学案:§1.2 第3课时 简单复合函数的导数

高中数学选修2-2精品学案:§1.2 第3课时 简单复合函数的导数

第3课时简单复合函数的导数学习目标1.了解复合函数的概念,掌握复合函数的求导法则.2.能够利用复合函数的求导法则,并结合已经学过的公式、法则进行一些复合函数的求导(仅限于形如f(ax+b)的导数).知识点复合函数的概念及求导法则已知函数y=ln(2x+5),y=sin(x+2).思考这两个函数有什么共同特征?[答案]函数y=ln(2x+5),y=sin(x+2)都是由两个基本函数复合而成的.梳理1.函数y=e-x的导数为y′=e-x.(×)2.函数f (x )=sin(-x )的导数为f ′(x )=cos x .( × )3.函数y =cos(3x +1)由函数y =cos u ,u =3x +1复合而成.( √ )类型一 求复合函数的导数 命题角度1 单纯的复合函数求导例1 求下列函数的导数.(1)y =11-2x 2; (2)y =log 2(2x +1);(3)y =e cos x +1;(4)y =sin 2⎝⎛⎭⎫2x +π3. 考点 简单复合函数的导数 题点 简单复合函数的导数解 (1)y =122(12)x --, 设y =12u -,u =1-2x 2,则y ′=(12u -)′(1-2x 2)′=⎝ ⎛⎭⎪⎫-1232u -·(-4x ) =-12322(12)x --·(-4x )=2x 322(12)x --. (2)设y =log 2u ,u =2x +1,则y x ′=y u ′·u x ′=2u ln 2=2(2x +1)ln 2. (3)设y =e u ,u =cos x +1,则y x ′=y u ′·u x ′=e u ·(-sin x )=-e cos x +1sin x .(4)y =1-cos ⎝⎛⎭⎫4x +2π32对于t =cos ⎝⎛⎭⎫4x +2π3, 设u =4x +2π3, 则t =cos u ,t u ′u x ′=-4sin u =-4sin ⎝⎛⎭⎫4x +2π3. ∴y ′=2sin ⎝⎛⎭⎫4x +2π3. 反思与感悟 (1)求复合函数的导数的步骤(2)求复合函数的导数的注意点:①分解的函数通常为基本初等函数;②求导时分清是对哪个变量求导;③计算结果尽量简洁.跟踪训练1 求下列函数的导数.(1)y =(x 2-4)2;(2)y =ln(6x +4);(3)y =103x -2;(4)y =2x -1;(5)y =sin ⎝⎛⎭⎫3x -π4;(6)y =cos 2x .考点 简单复合函数的导数题点 简单复合函数的导数解 (1)y ′=2(x 2-4)(x 2-4)′=2(x 2-4)·2x=4x 3-16x .(2)y ′=16x +4·(6x +4)′=33x +2. (3)y ′=(103x -2ln 10)·(3x -2)′=3×103x -2ln 10.(4)y ′=122x -1·(2x -1)′=12x -1 . (5)y ′=cos ⎝⎛⎭⎫3x -π4·⎝⎛⎭⎫3x -π4′=3cos ⎝⎛⎭⎫3x -π4. (6)y ′=2cos x ·(cos x )′=-2cos x ·sin x =-sin 2x .命题角度2 复合函数与导数运算法则结合求导例2 求下列函数的导数.(1)y =ln 3x e x ; (2)y =x 1+x 2;(3)y =x cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2. 考点 简单复合函数的导数题点 简单复合函数的导数解 (1)∵(ln 3x )′=13x ×(3x )′=1x, ∴y ′=(ln 3x )′e x -(ln 3x )(e x )′(e x )2=1x -ln 3x e x =1-x ln 3x x e x. (2)y ′=(x1+x 2)′ =x ′1+x 2+x (1+x 2)′ =1+x 2+x 21+x 2=(1+2x 2)1+x 21+x 2. (3)∵y =x cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2 =x (-sin 2x )cos 2x =-12x sin 4x , ∴y ′=⎝⎛⎭⎫-12x sin 4x ′ =-12sin 4x -x 2cos 4x ·4 =-12sin 4x -2x cos 4x . 反思与感悟 (1)在对函数求导时,应仔细观察及分析函数的结构特征,紧扣求导法则,联系学过的求导公式,对不易用求导法则求导的函数,可适当地进行等价变形,以达到化异求同、化繁为简的目的.(2)复合函数的求导熟练后,中间步骤可以省略,即不必再写出函数的复合过程,直接运用公式,由外及内逐层求导.跟踪训练2 求下列函数的导数.(1)y =sin 3x +sin x 3;(2)y =x ln(1+2x ).考点 简单复合函数的导数题点 简单复合函数的导数解 (1)y ′=(sin 3x +sin x 3)′=(sin 3x )′+(sin x 3)′=3sin 2x cos x +cos x 3·3x 2=3sin 2x cos x +3x 2cos x 3.(2)y ′=x ′ln(1+2x )+x [ln(1+2x )]′=ln(1+2x )+2x 1+2x. 类型二 复合函数导数的应用例3 设f (x )=ln(x +1)+x +1+ax +b (a ,b ∈R ,a ,b 为常数),曲线y =f (x )与直线y =32x 在(0,0)点相切,求a ,b 的值.考点 简单复合函数的导数题点 简单复合函数的导数的综合应用解 由曲线y =f (x )过(0,0)点,可得ln 1+1+b =0,故b =-1.由f (x )=ln(x +1)+x +1+ax +b ,得f ′(x )=1x +1+12x +1+a , 则f ′(0)=1+12+a =32+a , 即为曲线y =f (x )在点(0,0)处的切线的斜率.由题意,得32+a =32,故a =0. 反思与感悟 复合函数导数的应用问题,正确的求出此函数的导数是前提,审题时注意所给点是不是切点,挖掘题目隐含条件,求出参数,解决已知经过一定点的切线问题,寻求切点是解决问题的关键.跟踪训练3 曲线y =e sin x 在点(0,1)处的切线与直线l 平行,且与l 的距离为2,求直线l 的方程.考点 简单复合函数的导数题点 简单复合函数的导数的综合应用解 由y =e sin x ,得y ′=(e sin x )′=cos x e sin x ,即=0|x y'=1,则切线方程为y -1=x -0,即x -y +1=0.若直线l 与切线平行,可设直线l 的方程为x -y +c =0.两平行线间的距离d =|c -1|2=2,得c =3或c =-1. 故直线l 的方程为x -y +3=0或x -y -1=0.1.函数y =12(e x +e -x )的导数是( ) A.12(e x -e -x ) B.12(e x +e -x ) C .e x -e -xD .e x +e -x 考点 简单复合函数的导数题点 简单复合函数的导数[答案] A[解析] y ′=⎣⎡⎦⎤12(e x +e -x )′=12(e x -e -x ). 2.函数y =x 2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3的导数为( ) A .y ′=2x cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-x 2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 B .y ′=2x cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-2x 2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 C .y ′=x 2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-2x sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 D .y ′=2x cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+2x 2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 考点 简单复合函数的导数题点 简单复合函数的导数[答案] B[解析] y ′=(x 2)′cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+x 2⎣⎡⎦⎤cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3′ =2x cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+x 2⎣⎡⎦⎤-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3⎝⎛⎭⎫2x -π3′=2x cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-2x 2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 3.已知函数f (x )=ln(3x -1),则f ′(1)=________.考点 简单复合函数的导数题点 简单复合函数的导数[答案] 32[解析] ∵f ′(x )=13x -1·(3x -1)′=33x -1,∴f ′(1)=32. 4.函数y =2cos 2x 在x =π12处的切线斜率为________. 考点 简单复合函数的导数题点 简单复合函数的导数的综合应用[答案] -1[解析] 由函数y =2cos 2x =1+cos 2x ,得y ′=(1+cos 2x )′=-2sin 2x ,所以函数在x =π12处的切线斜率为-2sin ⎝⎛⎭⎫2×π12=-1. 5.曲线y =2e x 在点(4,e 2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为________.考点 简单复合函数的导数题点 简单复合函数的导数的综合应用[答案] e 2[解析] y ′=122e x , 切线的斜率k =12e 2, 则切线方程为y -e 2=e 22(x -4), 令x =0,得y =-e 2,令y =0,得x =2,∴切线与坐标轴围成的面积为12×2×|-e 2|=e 2.求简单复合函数f(ax+b)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.。

人教A版选修1-1教案:2.3复合函数的导数(含答案)

人教A版选修1-1教案:2.3复合函数的导数(含答案)

§1.2.3复合函数的导数
【学情分析】:
在学习了用导数定义这种方法计算常见函数的导数,而且已经熟悉了导数加减运算法则后.本节将继续介绍复合函数的求导方法.
【教学目标】:
(1)理解掌握复合函数的求导法则.
(2)能够结合已学过的法则、公式,进行一些复合函数的求导
(3)培养学生善于观察事物,善于发现规律,认识规律,掌握规律,利用规律.
【教学重点】:
简单复合函数的求导法则,也是由导数的定义导出的,要掌握复合函数的求导法则,须在理解复合过程的基础上熟记基本导数公式,从而会求简单初等函数的导数并灵活应用.
【教学难点】:
复合函数的求导法则的导入,复合函数的结构分析,可多配例题,让学生对求导法则有一个直观的了解.
32(32)31812u x x =-=-,x u u y ''⋅。

高中数学 1.2导数运算3导学案 苏教版选修2-2

高中数学 1.2导数运算3导学案 苏教版选修2-2

§1.2.3简单复合函数的导数(预学案)1. 了解复合函数的概念;2. 理解复合函数的求导法则;3. 会求简单的复合函数的导数。

(预习教材P23 ~ P24,完成以下内容并找出疑惑之处)一、知识梳理、双基再现 1、复合函数的概念:由 复合而成的函数称为复合函数,例如:cos(12)y x =-由cos y μμ=及= 复合而成。

2.复合函数的求导法则: 若(),y f u u ax b ==+,则'y x = ,即'y x = .二、小试身手、轻松过关1. P24----练习12. P24---练习23. P24----练习3三、基础训练、锋芒初显1. P24----练习42. P24----练习53..函数1ln 1x y x-=+的导数为 .4..函数32()f x ax x=+,若'(1)5f -=,则a =_______________.5.函数()sin(3)6f x x π=-在点6π⎛ ⎝⎭处的切线方程为___________________. 6.设曲线41ln()33y x =-上的点到直线43110x y -+=的距离为d ,则min d = __.5.已知函数()sin()1(0)6f x x πωω=+->导数'()f x 的最大值为3,则ω=________________.6.已知函数()ln()f x ax b x =+-的图像过点(1,0),在1x =处切线斜率为1,则a = ,b = .四、举一反三、能力拓展1.曲线21x y e-=在点(1,)e 处的切线为l ,则切线l 与两坐标轴所围成的三角形的面积为 .2.设()ln x f x ae b x =+,且1'(1),'(1)f e f e =-=,则a b += .3.若函数()sin x f x e x =,则此函数图像在点(4,(4))f 处的切线的倾斜角为 .4.火车开出车站一段时间内,速度()v m s 与行使时间()t s 之间的关系是20.40.6v t t =+ ⑴求火车的运动的加速度a ;⑵火车开出几秒时加速度为2.8m ∕s?⑶3s 时,火车开过的路程是多少?。

高二数学苏教版选修2-2讲义:第1章_1.2_1.2.3_简单复合函数的导数

高二数学苏教版选修2-2讲义:第1章_1.2_1.2.3_简单复合函数的导数

1.2.3 简单复合函数的导数[对应学生用书P11]已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,g (x )=(3x +2)2. 问题1:这两个函数是复合函数吗? 提示:是复合函数.问题2:试说明g (x )=(3x +2)2是如何复合的?提示:函数g (x )=(3x +2)2是由 g (u )=u 2,u =3x +2复合而成的. 问题3:试求g (x )=(3x +2)2,g (u )=u 2,u =3x +2的导数.提示:g ′(x )=[(3x +2)2]′=[9x 2+12x +4]′=18x +12.g ′(u )=2u ,u ′=3. 问题4:观察问题3中导数有何关系? 提示:g ′(x )=g ′(u )·u ′.若y =f (u ),u =ax +b ,则y ′x =y ′u ·u ′x ,即y ′x =y ′u ·a .1.求复合函数的导数,关键在于分清函数的复合关系,选好中间变量. 2.利用复合关系求导前,若函数关系可以化简,则先化简再求导会更简单.3.判断复合函数的复合关系的一般方法是:从外向里分析,最外层的主体函数结构是以基本函数为主要形式,各层的中间变量结构也都是基本函数关系,这样一层一层分析,最里层应是关于自变量x 的基本函数或关于自变量x 的基本函数经过有限次四则运算而得到的函数.[对应学生用书P11]复合函数的求导[例1] (1)y =1(2x +3)3;(2)y =e-0.05x +1;(3)y =cos(ωx +φ)(其中ω、φ为常数); (4)y =log 2(5-3x ).[思路点拨] 先分清函数自身结构,再合理地选取中间变量,利用复合函数的求导法则求解. [精解详析] (1)y =1(2x +3)3=(2x +3)-32是函数y =u -32,u =2x +3的复合函数,所以y ′x =y ′u ·u ′x =(u -32)′·(2x +3)′=-32u -52·2=-3u -52=-3(2x +3)-52.(2)y =e-0.05x +1是函数y =e u ,u =-0.05x +1的复合函数,所以y ′x =y ′u ·u ′x =(e u )′·(-0.05x +1)′=-0.05e u =-0.05e -0.05x +1.(3)y =cos(ωx +φ)是y =cos u ,u =ωx +φ的复合函数, 所以y ′x =y ′u ·u ′x =(cos u )′·(ωx +φ)′ =-sin u ·ω=-ωsin(ωx +φ).(4)y =log 2(5-3x )是y =log 2u ,u =5-3x 的复合函数, 所以y ′x =y ′u ·u ′x =(log 2u )′·(5-3x )′=-3·1u ln 2=-3(5-3x )ln 2=3(3x -5)ln 2.[一点通] 对于简单复合函数的求导,其一般步骤为“分解——求导——回代”,即:(1)弄清复合关系,将复合函数分解成基本初等函数形式;(2)利用求导法则分层求导;(3)最终结果要将中间变量换成自变量.1.若函数f (x )=ln 1x ,则f ′(x )=________.解析:f (x )=ln 1x 是f (u )=ln u 与u =1x的复合函数,所以y ′x =y ′u ·u ′x =(ln u )′·⎝⎛⎭⎫1x ′ =1u ·⎝⎛⎭⎫-1x 2=-1x . 答案:-1x2.函数y =sin 3x +sin x 3的导数为________. 解析:y ′=(sin 3x +sin x 3)′=(sin 3x )′+(sin x 3)′ =3sin 2x cos x +cos x 3·3x 2 =3sin 2x cos x +3x 2·cos x 3. 答案:3sin 2x cos x +3x 2·cos x 3 3.求下列函数的导数: (1)y =e2x 2+3x ;(2)y =1(1-3x )4.解:(1)y =e u ,u =2x 2+3x , 所以y ′x =y ′u ·u ′x =e u ·(2x 2+3x )′ =e u ·(4x +3)=(4x +3)e2x 2+3x .(2)∵y =1(1-3x )4=(1-3x )-4, ∴可设y =u -4,u =1-3x , ∵y ′u =-4u -5,u ′x =-3,∴y ′x =y ′u ·u ′x =-4u -5×(-3)=12(1-3x )-5.求导法则的综合应用[例2] (1)y =31-x sin(2x -1); (2)y =ln (2x -1)2x -1.[思路点拨] 根据导数的运算法则及复合函数的求导公式求解. [精解详析] (1)y ′=(31-x )′sin(2x -1)+31-x ·[sin(2x -1)]′ =-31-x ln 3·sin(2x -1)+31-x ·2cos(2x -1) =31-x [2cos(2x -1)-sin(2x -1)·ln 3].(2)y ′=[ln (2x -1)]′·2x -1-ln (2x -1)·(2x -1)′(2x -1)2=22x -12x -1-ln (2x -1)·12(2x -1)-12·22x -1=22x -1-ln (2x -1)2x -12x -1=2-ln (2x -1)(2x -1)·2x -1 .[一点通] (1)利用加减乘除四则运算与复合生成函数的方法,都能由基本初等函数生成一些新的函数,认清这一点可帮助我们分析函数结构.(2)认清函数结构之后,不要急于求导,应注意恰当利用代数、三角变换方法,化简函数解析式,以达到准确套用法则,明确求导过程的目的.4.若函数f (x )=x cos 2x ,则f ′(x )=________. 解析:f ′(x )=x ′cos 2x +x (cos 2x )′ =cos 2x -2x sin 2x . 答案:cos 2x -2x sin 2x 5.求下列函数的导数: (1)y =2x -1x ;(2)y =12sin 2(1-x ). 解:(1)y ′=(2x -1)′x -2x -1·x ′x 2=x2x -1-2x -1x 2=1-xx 22x -1 .(2)∵y =12sin 2(1-x )=14[1-cos(2-2x )]=14-14cos(2-2x )=14-14cos(2x -2). ∴y ′=12sin(2x -2).复合函数导数的应用[例3] 已知函数f (x )处的切线为l ,若l 与圆C :x 2+y 2=14相切,求a 的值.[思路点拨] 求函数f (x )的导数→求f ′(1)得切线l 的斜率→写出直线l 的点斜式方程→由l 与圆C 相切列方程→解方程求a .[精解详析] ∵f ′(x )=a (x 2)′+2·12-x ·(2-x )′=2ax -22-x,∴f ′(1)=2a -2,又f (1)=a +2ln 1=a , ∴切线l 的方程为y -a =2(a -1)(x -1), 即2(a -1)x -y -a +2=0.∵直线l 与圆C :x 2+y 2=14 相切,∴圆心(0,0)到直线l 的距离为12,所以有|2-a |4(a -1)2+1=12,解得a =118.∴a 的值为118.[一点通] 有了复合函数的求导法则,可以求导的函数类型更加丰富了.在实际应用中,先要准确求出函数的导数,然后注意切线的定义,导数的几何意义以及直线方程的求法的综合应用.6.函数y =cos 2x 在点⎝⎛⎭⎫π4,0处的切线方程是________. 解析:∵y ′=-2sin 2x ,∴k =-2sin π2=-2.∴切线方程为y -0=-2⎝⎛⎭⎫x -π4, 即2x +y -π2=0.答案:2x +y -π2=07.求y =ln(2x +3)的导数,并求在点⎝⎛⎭⎫-12,ln 2处切线的倾斜角. 解:令y =ln u ,u =2x +3,则y ′x =y ′u ·u ′x =(ln u )′·(2x +3)′=1u ·2=22x +3.当x =-12时,y ′=23-1=1,即在⎝⎛⎭⎫-12,ln 2处切线的倾斜角的正切值为1, 所以倾斜角为π4.8.设曲线y =e -x (x ≥0)在点M (t ,e -t )处的切线l 与x 轴,y 轴围成的三角形面积为S (t ). (1)求切线l 的方程; (2)求S (t )的解析式. 解:∵y =e -x , ∴y ′=(e -x )′=-e -x , ∴y ′|x =t =-e -t .故切线方程为y -e -t =-e -t (x -t ), 即x +e t y -(t +1)=0. (2)令y =0得x =t +1. 令x =0得y =e -t (t +1). ∴S (t )=12(t +1)·e -t (t +1)=12(t +1)2e -t (t ≥0).求复合函数导数的技巧及注意点(1)对于分式、根式、三角函数式、指数式、对数式的复合函数的导数,关键仍然在于分析清楚函数的复合关系,选好中间变量,熟用复合函数求导法则,迅速正确地求出导数.(2)在复合函数的求导熟练以后,中间步骤可以省略,不必再写出函数的复合过程,对于经过多次复合及四则运算而成的复合函数,可以直接应用公式和法则,从最外层开始由表及里逐层求异.(3)灵活运用复合函数的求导法则,正确地进行求导运算,树立多角度、换方位思考问题的意识,达到优化解题思维、简化解题过程的目的.[对应课时跟踪训练(五)]一、填空题1.设函数f (x )=sin(4x -2),则f ′(x )=________. 解析:∵f (x )=sin(4x -2),∴f ′(x )=[sin(4x -2)]′=4cos(4x -2). 答案:4cos(4x -2)2.(全国大纲卷改编)曲线y =x e x-1在点(1,1)处切线的斜率等于________.解析:y ′=e x -1+x e x -1,故曲线在点(1,1)处切线的斜率为y ′|x =1=2. 答案:23.设曲线y =f (x )=e ax 在点(0,1)处的切线与直线x +2y +1=0垂直,则a =________. 解析:∵切线与直线x +2y +1=0垂直, ∴切线的斜率k =2. 又∵f ′(x )=(e ax )′=a e ax , ∴k =f ′(0)=a =2. 答案:24.函数y =x sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2的导数为________. 解析:∵y =x sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=x 2sin(4x +π)=-x2sin 4x , ∴y ′=⎝⎛⎭⎫-x 2′sin 4x +⎝⎛⎭⎫-x2·(sin 4x )′ =-12sin 4x -2x cos 4x .答案:-12sin 4x -2x cos 4x5.已知直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )相切,则a 的值为________. 解析:设切点为(x 0,y 0),则y 0=x 0+1, 且y 0=ln(x 0+a ),所以x 0+1=ln(x 0+a )① 对y =ln(x +a )求导得y ′=1x +a, 则1x 0+a=1,x 0+a =1,② 由①②可得x 0=-1,所以a =2. 答案:2 二、解答题6.求下列函数的导数. (1)y =5log 2(2x +1);(2)y =cos(53π-7x );(3)y =(2x -1)5.解:(1)设y =log 2u ,u =2x +1.则y ′=y ′u ·u ′x =5u ln 2×2=10u ln 2=10(2x +1)ln 2.(2)设y =cos u ,u =53π-7x .则y ′=y ′u ·u ′x =-sin u ×(-7)=7sin ⎝⎛⎭⎫53π-7x . (3)设y =u 5,u =2x -1,则y ′=y ′u ·u ′x =5u 4×2=10u 4=10(2x -1)4.7.已知函数f (x )=ln(1+x )-x +x 2.求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程. 解:f ′(x )=11+x -1+2x .由于f (1)=ln 2,f ′(1)=32,所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为 y -ln 2=32(x -1),即3x -2y +2ln 2-3=0.8.已知A (1,f ′(x ))是函数y =f (x )的导函数图象上的一点,点B 的坐标为(x ,ln(2-x )),向量a =(1,1),设f (x )=AB ―→·a ,试求函数y =f (x )的表达式.解:∵AB ―→=(x ,ln(2-x ))-(1,f ′(1)) =(x -1,ln(2-x )-f ′(1)), a =(1,1),∴f (x )=AB ―→·a =x -1+ln(2-x )-f ′(1) =ln(2-x )+x -f ′(1)-1∴f ′(x )=12-x ·(2-x )′+1=1x -2+1,∴f ′(1)=0,∴f (x )=ln(2-x )+x -1.。

《1.2.3简单复合函数的求导》教学设计

《1.2.3简单复合函数的求导》教学设计

《1.2.3简单复合函数的求导》教学设计(共1课时,第1课时)【课程标准要求】利用导数的概念能求简单的复合函数的导数。

【教学目标】1.理解掌握复合函数的求导法则。

2.能够结合已学过的法则、公式,进行一些复合函数的求导。

3.培养学生善于观察事物,善于发现规律,认识规律,掌握规律,利用规律。

【学情与内容分析】本节在教材中起到了“承上启下”的作用,是前几节内容知识的延续,也是后面研究导数在函数中应用等函数综合问题的基础。

前几节学习了导数基本概念、基本初等函数的导数公式以及导数的四则运算法则。

教材以“你会求sin(21)y x =+的导数吗?”这个问题引入, 这个函数是不能通过基本初等函数的四则运算得到的,旧知识是不能求导的,那么我们有必要去研究这类函数的求导方法,激发学生对新知的求知欲。

在求导之前要弄清楚函数的结构,首先是引导学生分析sin(21)y x =+这个特殊复合函数的结构,让学生感受函数的复合过程,初步感知“复合函数”的概念,然后给出了复合函数的一般概念,体会数学抽象的过程。

在理解复合函数“复合”的过程中,重点引导学生理解因变量是如何通过中间变量表示为自变量的函数过程,自变量、中间变量、因变量是什么。

然后引导学生利用导数的定义来推导复合函数的求导公式,即((()))(())g ()f g x f g x x '''=,最后举例应用。

本节主要采用了“从特殊到一般”、“从具体到抽象”的数学思想方法,体现数学学科核心素养。

【教学准备】多媒体课件,挂图,实物,模型,仪器。

【难重点】重点:复合函数的结构分析、复合函数的求导法则推导及应用。

难点:复合函数的结构分析、求导法则的推导。

【教学过程】,),0h dx ,(),()(f u x g x '→'→记作)【板书设计】【评价设计】【作业设计】1、完成导学案内容;2、教材P26 1题、P27 8题【教学反思】。

高中数学1.23复合函数的导数导学案新人教A版选修22

高中数学1.23复合函数的导数导学案新人教A版选修22

高中数学1.23复合函数的导数导学案新人教A版选修221.2.3复合函数的导数【学习目标】明确复合函数的定义及构成,掌握复合函数的求导法则【重点难点】复合函数求导法则的运用(多层复合,求导彻底)一、自主学习要点1 对于函数y =f [φ(x )],令u =φ(x ),若y =f (u )是中间变量u 的函数,u =φ(x )是自变量x 的函数,则函数y =f [φ(x )]是自变量x 的要点2 复合函数y =f (g (x ))是y =f (u ),u =g (x )的复合,那么y ′x =二、合作,探究,展示,点评题型一明确复合关系例1 指出下列函数的复合关系:(1)y =(2-x 2)3; (2)y =sin x 2; (3)y =cos(π4-x ); (4)y =ln sin(3x -1).思考题1 (1)指出下列函数的复合关系.①y =(sin x )2;②y =sin 3(1-1x); (2)若f (x )=x ,φ(x )=1+sin2x ,则f [φ(x )]=________,φ[f (x )]=________.题型二求复合函数的导数例2 求下列函数的导数:(1)y =11-2x2; (2)y =sin x 2; (3)y =a cos x (a >0,a ≠1); (4)y =5log 2(2x +1).思考题2 求下列函数的导数:(1)y =cos(3x 2-π6); (2)y =ln(ln x ); (3)y =11+5x3. 题型三切线问题例3 求曲线y =1x 2-3x在点(4,12)处的切线方程.思考题3 (1)曲线y =3x 2+1在点(1,2)处的切线方程为__________________.(2)y =11-x2的水平切线方程是________.三、知识小结复合函数的求导过程就是对复合函数由外层向里求导,每次求导都是针对着最外层的相应变量进行的,直至求到最里层为止,所谓最里层是指可以直接引用基本公式表进行求导.《导数的四则运算》课时作业1.函数y =2sin x cos x 的导数为 ( )A .y ′=cos xB .y ′=2cos2xC .y ′=2(sin 2x -cos 2x )D .y ′=-sin2x2.函数f (x )=1x 3+2x +1的导数是 ( ) A.1x 3+2x +12 B.3x 2+2x 3+2x +12 C.-3x 2-2x 3+2x +12 D.-3x 2x 3+2x +123.函数y =(x -a )(x -b )在x =a 处的导数为 ( )A .abB .-a (a -b )C .0D .a -b4.函数y =x ·ln x 的导数是 ( )A .x B.1xC .ln x +1D .ln x +x 5.函数y =cos x x的导数是 ( ) A .-sin x x 2 B .-sin x C .-x sin x +cos x x 2 D .-x cos x +cos x x 26.曲线y =x x -2在点(1,-1)处的切线方程为 ( ) A .y =x -2 B .y =-3x +2 C .y =2x -3D .y =-2x +1 7.已知f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(-1)=4,则a 的值是( ) A.193 B.163 C.133D.103 8.设点P 是曲线y =x 3-3x +23上的任意一点,点P 处切线倾斜角为α,则角α的取值范围是 ( )A.23π,πB.? ????π2,56πC.0,π2∪? ????56π,πD.0,π2∪23π,π 9.函数y =xcos x的导数是 ( ) A.1+x cos x B.cos x -x sin x cos 2x C.cos x +x cos 2x D.cos x +x sin x cos 2x10.已知f (x )=x 2+2xf ′(1),则f ′(0)等于 ( )A .0B .-4C .-2D .211.已知f (1x )=x 1+x,则f ′(x )= ( ) A.11+x B .-11+x C.11+x 2 D .-11+x2 12.设函数f (x )=g (x )+x 2,曲线y =g (x )在点(1,g (1))处的切线方程为y =2x +1,则曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率为 ( )A .4B .-14C .2D .-1213.曲线y =x 3+3x 2+6x -10的切线中,斜率最小的切线方程为______________.14.设f (x )=ax 2-b sin x ,且f ′(0)=1,f ′(π3)=12,则a =________,b =________. 15.求下列函数的导数.(1)f (x )=(x 3+1)(2x 2+8x -5); (2)f (x )=1+x 1-x +1-x1+x; (3)f (x )=ln x +2x x 2. 16.已知函数f (x )=2x 3+ax 与g (x )=bx 2+c 的图像都过点P (2,0),且在点P 处有公共切线,求f (x )、g (x )的表达式.17.若直线y =kx 与曲线y =x 3-3x 2+2x 相切,求k 的值.18.已知曲线S :y =3x -x 3及点P (2,2),则过点P 可向S 引切线,其切线条数为( )A .0B .1C .2D .319.曲线y =x (x +1)(2-x )有两条平行于y =x 的切线,则两切线之间的距离为________.。

2018-2019学年高二数学苏教版选修2-2讲义:第1章 1.2 1.2.3 简单复合函数的导数含答案解析

2018-2019学年高二数学苏教版选修2-2讲义:第1章 1.2 1.2.3 简单复合函数的导数含答案解析

1.2.3 简单复合函数的导数[对应学生用书P11]已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,g (x )=(3x +2)2. 问题1:这两个函数是复合函数吗? 提示:是复合函数.问题2:试说明g (x )=(3x +2)2是如何复合的?提示:函数g (x )=(3x +2)2是由 g (u )=u 2,u =3x +2复合而成的. 问题3:试求g (x )=(3x +2)2,g (u )=u 2,u =3x +2的导数.提示:g ′(x )=[(3x +2)2]′=[9x 2+12x +4]′=18x +12.g ′(u )=2u ,u ′=3. 问题4:观察问题3中导数有何关系? 提示:g ′(x )=g ′(u )·u ′.若y =f (u ),u =ax +b ,则y ′x =y ′u ·u ′x ,即y ′x =y ′u ·a .1.求复合函数的导数,关键在于分清函数的复合关系,选好中间变量. 2.利用复合关系求导前,若函数关系可以化简,则先化简再求导会更简单.3.判断复合函数的复合关系的一般方法是:从外向里分析,最外层的主体函数结构是以基本函数为主要形式,各层的中间变量结构也都是基本函数关系,这样一层一层分析,最里层应是关于自变量x 的基本函数或关于自变量x 的基本函数经过有限次四则运算而得到的函数.[对应学生用书P11]复合函数的求导[例1] (1)y =1(2x +3)3;(2)y =e-0.05x +1;(3)y =cos(ωx +φ)(其中ω、φ为常数); (4)y =log 2(5-3x ).[思路点拨] 先分清函数自身结构,再合理地选取中间变量,利用复合函数的求导法则求解. [精解详析] (1)y =1(2x +3)3=(2x +3)-32是函数y =u -32,u =2x +3的复合函数,所以y ′x =y ′u ·u ′x =(u -32)′·(2x +3)′=-32u -52·2=-3u -52=-3(2x +3)-52.(2)y =e -0.05x +1是函数y =e u ,u =-0.05x +1的复合函数,所以y ′x =y ′u ·u ′x =(e u )′·(-0.05x+1)′=-0.05e u =-0.05e-0.05x +1.(3)y =cos(ωx +φ)是y =cos u ,u =ωx +φ的复合函数, 所以y ′x =y ′u ·u ′x =(cos u )′·(ωx +φ)′ =-sin u ·ω=-ωsin(ωx +φ).(4)y =log 2(5-3x )是y =log 2u ,u =5-3x 的复合函数, 所以y ′x =y ′u ·u ′x =(log 2u )′·(5-3x )′=-3·1u ln 2=-3(5-3x )ln 2=3(3x -5)ln 2. [一点通] 对于简单复合函数的求导,其一般步骤为“分解——求导——回代”,即:(1)弄清复合关系,将复合函数分解成基本初等函数形式;(2)利用求导法则分层求导;(3)最终结果要将中间变量换成自变量.1.若函数f (x )=ln 1x ,则f ′(x )=________.解析:f (x )=ln 1x 是f (u )=ln u 与u =1x的复合函数,所以y ′x =y ′u ·u ′x =(ln u )′·⎝⎛⎭⎫1x ′ =1u ·⎝⎛⎭⎫-1x 2=-1x . 答案:-1x2.函数y =sin 3x +sin x 3的导数为________. 解析:y ′=(sin 3x +sin x 3)′=(sin 3x )′+(sin x 3)′ =3sin 2x cos x +cos x 3·3x 2 =3sin 2x cos x +3x 2·cos x 3. 答案:3sin 2x cos x +3x 2·cos x 3 3.求下列函数的导数: (1)y =e2x 2+3x ;(2)y =1(1-3x )4.解:(1)y =e u ,u =2x 2+3x , 所以y ′x =y ′u ·u ′x =e u ·(2x 2+3x )′=e u ·(4x +3)=(4x +3)e2x 2+3x . (2)∵y =1(1-3x )4=(1-3x )-4, ∴可设y =u -4,u =1-3x ,∵y ′u =-4u -5,u ′x =-3,∴y ′x =y ′u ·u ′x =-4u -5×(-3)=12(1-3x )-5.求导法则的综合应用[例2] (1)y =31-x sin(2x -1);(2)y =ln (2x -1)2x -1.[思路点拨] 根据导数的运算法则及复合函数的求导公式求解. [精解详析] (1)y ′=(31-x )′sin(2x -1)+31-x ·[sin(2x -1)]′=-31-x ln 3·sin(2x -1)+31-x ·2cos(2x -1)=31-x [2cos(2x -1)-sin(2x -1)·ln 3].(2)y ′=[ln (2x -1)]′·2x -1-ln (2x -1)·(2x -1)′(2x -1)2=22x -12x -1-ln (2x -1)·12(2x -1)-12·22x -1=22x -1-ln (2x -1)2x -12x -1=2-ln (2x -1)(2x -1)·2x -1. [一点通] (1)利用加减乘除四则运算与复合生成函数的方法,都能由基本初等函数生成一些新的函数,认清这一点可帮助我们分析函数结构.(2)认清函数结构之后,不要急于求导,应注意恰当利用代数、三角变换方法,化简函数解析式,以达到准确套用法则,明确求导过程的目的.4.若函数f (x )=x cos 2x ,则f ′(x )=________. 解析:f ′(x )=x ′cos 2x +x (cos 2x )′ =cos 2x -2x sin 2x . 答案:cos 2x -2x sin 2x 5.求下列函数的导数: (1)y =2x -1x ;(2)y =12sin 2(1-x ).解:(1)y ′=(2x -1)′x -2x -1·x ′x 2=x2x -1-2x -1x 2=1-x x 22x -1. (2)∵y =12sin 2(1-x )=14[1-cos(2-2x )]=14-14cos(2-2x )=14-14cos(2x -2). ∴y ′=12sin(2x -2).复合函数导数的应用[例3] f (1))处的切线为l ,若l与圆C :x 2+y 2=14相切,求a 的值.[思路点拨] 求函数f (x )的导数→求f ′(1)得切线l 的斜率→写出直线l 的点斜式方程→由l 与圆C 相切列方程→解方程求a .[精解详析] ∵f ′(x )=a (x 2)′+2·12-x ·(2-x )′=2ax -22-x,∴f ′(1)=2a -2,又f (1)=a +2ln 1=a , ∴切线l 的方程为y -a =2(a -1)(x -1), 即2(a -1)x -y -a +2=0.∵直线l 与圆C :x 2+y 2=14 相切,∴圆心(0,0)到直线l 的距离为12,所以有|2-a |4(a -1)2+1=12,解得a =118.∴a 的值为118.[一点通] 有了复合函数的求导法则,可以求导的函数类型更加丰富了.在实际应用中,先要准确求出函数的导数,然后注意切线的定义,导数的几何意义以及直线方程的求法的综合应用.6.函数y =cos 2x 在点⎝⎛⎭⎫π4,0处的切线方程是________.解析:∵y ′=-2sin 2x ,∴k =-2sin π2=-2.∴切线方程为y -0=-2⎝⎛⎭⎫x -π4, 即2x +y -π2=0.答案:2x +y -π2=07.求y =ln(2x +3)的导数,并求在点⎝⎛⎭⎫-12,ln 2处切线的倾斜角. 解:令y =ln u ,u =2x +3,则y ′x =y ′u ·u ′x =(ln u )′·(2x +3)′=1u ·2=22x +3.当x =-12时,y ′=23-1=1,即在⎝⎛⎭⎫-12,ln 2处切线的倾斜角的正切值为1, 所以倾斜角为π4.8.设曲线y =e -x (x ≥0)在点M (t ,e -t )处的切线l 与x 轴,y 轴围成的三角形面积为S (t ).(1)求切线l 的方程; (2)求S (t )的解析式. 解:∵y =e -x ,∴y ′=(e -x )′=-e -x ,∴y ′|x =t =-e -t .故切线方程为y -e -t =-e -t (x -t ),即x +e t y -(t +1)=0. (2)令y =0得x =t +1. 令x =0得y =e -t (t +1).∴S (t )=12(t +1)·e -t (t +1)=12(t +1)2e -t (t ≥0).求复合函数导数的技巧及注意点(1)对于分式、根式、三角函数式、指数式、对数式的复合函数的导数,关键仍然在于分析清楚函数的复合关系,选好中间变量,熟用复合函数求导法则,迅速正确地求出导数.(2)在复合函数的求导熟练以后,中间步骤可以省略,不必再写出函数的复合过程,对于经过多次复合及四则运算而成的复合函数,可以直接应用公式和法则,从最外层开始由表及里逐层求异.(3)灵活运用复合函数的求导法则,正确地进行求导运算,树立多角度、换方位思考问题的意识,达到优化解题思维、简化解题过程的目的.[对应课时跟踪训练(五)]一、填空题1.设函数f (x )=sin(4x -2),则f ′(x )=________. 解析:∵f (x )=sin(4x -2),∴f ′(x )=[sin(4x -2)]′=4cos(4x -2). 答案:4cos(4x -2)2.(全国大纲卷改编)曲线y =x e x-1在点(1,1)处切线的斜率等于________.解析:y ′=e x -1+x e x -1,故曲线在点(1,1)处切线的斜率为y ′|x =1=2. 答案:23.设曲线y =f (x )=e ax 在点(0,1)处的切线与直线x +2y +1=0垂直,则a =________. 解析:∵切线与直线x +2y +1=0垂直, ∴切线的斜率k =2. 又∵f ′(x )=(e ax )′=a e ax , ∴k =f ′(0)=a =2. 答案:24.函数y =x sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2的导数为________. 解析:∵y =x sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=x 2sin(4x +π)=-x2sin 4x , ∴y ′=⎝⎛⎭⎫-x 2′sin 4x +⎝⎛⎭⎫-x2·(sin 4x )′ =-12sin 4x -2x cos 4x .答案:-12sin 4x -2x cos 4x5.已知直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )相切,则a 的值为________. 解析:设切点为(x 0,y 0),则y 0=x 0+1, 且y 0=ln(x 0+a ),所以x 0+1=ln(x 0+a )① 对y =ln(x +a )求导得y ′=1x +a, 则1x 0+a=1,x 0+a =1,② 由①②可得x 0=-1,所以a =2. 答案:2 二、解答题6.求下列函数的导数.(1)y =5log 2(2x +1); (2)y =cos(53π-7x );(3)y =(2x -1)5.解:(1)设y =log 2u ,u =2x +1.则y ′=y ′u ·u ′x =5u ln 2×2=10u ln 2=10(2x +1)ln 2.(2)设y =cos u ,u =53π-7x .则y ′=y ′u ·u ′x =-sin u ×(-7)=7sin ⎝⎛⎭⎫53π-7x . (3)设y =u 5,u =2x -1,则y ′=y ′u ·u ′x =5u 4×2=10u 4=10(2x -1)4.7.已知函数f (x )=ln(1+x )-x +x 2.求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程. 解:f ′(x )=11+x -1+2x .由于f (1)=ln 2,f ′(1)=32,所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为 y -ln 2=32(x -1),即3x -2y +2ln 2-3=0.8.已知A (1,f ′(x ))是函数y =f (x )的导函数图象上的一点,点B 的坐标为(x ,ln(2-x )),向量a =(1,1),设f (x )=AB ―→·a ,试求函数y =f (x )的表达式.解:∵AB ―→=(x ,ln(2-x ))-(1,f ′(1)) =(x -1,ln(2-x )-f ′(1)), a =(1,1),∴f (x )=AB ―→·a =x -1+ln(2-x )-f ′(1) =ln(2-x )+x -f ′(1)-1∴f ′(x )=12-x ·(2-x )′+1=1x -2+1,∴f ′(1)=0,∴f (x )=ln(2-x )+x -1.。

高中数学 1.2.3复合函数的求导法则学案 新人教A版选修2-2

高中数学 1.2.3复合函数的求导法则学案 新人教A版选修2-2

1.2.3复合函数的未求导法则【学习目标】理解并掌握复合函数的求导法则【学习重难点】重点:复合函数的求导方法: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之积难点:正确分解复合函数的复合过程,做到不漏,不重,熟练,正确【学习过程】一、学前准备 1:求)4(23-=x x y 的导数2:求函数2(23)y x =+的导数二、合作探究:探究一:复合函数的求导法则 问题:求(sin 2)x '=?解答:由于(sin )cos x x '=,故(sin 2)cos2x x '= 这个解答正确吗?新知:一般地,对于两个函数()y f u =和()u g x =,如果通过变量u ,y 可以表示成x 的函数,那么称这个函数为函数()y f u =和()u g x =的复合函数,记作:(())y f g x = 复合函数的求导法则:两个可导函数复合而成的复合函数的导数等于函数对中间变量的导数乘上中间变量对自变量的导数.用公式表示为:x u x y y u '''=,其中u 为中间变量.即: y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积.试试:(sin 2)x '=反思:求复合函数的导数,关键在于分析清楚函数的复合关系,选好中间变量。

典型例题例1 求下列函数的导数:(1)2(23)y x =+; (2)0.051x y e -+=; (3)sin()y x πϕ=+(其中π,ϕ均为常数)变式:求下列函数的导数: (1)cos 3x y =; (2)1y x =-小结:复合函数的求导不仅可以推广到三重,还可推广到四重、五重.例2 求描述气球膨胀状态的函数33()4Vr V π=.小结:求复合函数的导数,关键在于分析清楚函数的复合关系,选好中间变量。

函数33()4Vr V π=?【学习检测】1. (A)设2sin y x =,则y '=( )A .sin 2xB .2sin xC .22sin xD .2cos x2. (A)已知2()ln(1)f x x x =++,则()f x '是( ) A .奇函数 B .偶函数C .非奇非偶函数D .既是奇函数又是偶函数3. (A)2(log (23))x '-+=4. (A)(lg tan )x '=5(B)求下列函数的导数;(1)99(1)y x =+; (2)2x y e -=; (3)2sin(25)y x x =+6.(B) 求下列函数的导数;(1)2tan y x x =; (2)32(2)(31)y x x =-+;(3)2ln xy x =; (4)23(21)x y x =+【小结与反思】。

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《1.2.3简单复合函数的导数》导学案
一、教学目标
1.掌握简单复合函数的导数的推导
2.简单复合函数的导数的应用
二、教学重点:掌握简单复合函数的导数的推导
三、教学难点:简单复合函数的导数的应用
四、教学过程
【基础知识梳理】
1.复合函数的求导数公式
2.根据导数的概念,求函数导数的过程可以用下面的流程图来表示
3.运算法则
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:
[()()]()().f x g x f x g x '''±=±
法则2:[()]().()Cf x Cf x C ''=为常数
法则3:两个函数的积的导数,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:[()()]()()()().f x g x f x g x f x g x '''=+
法则4:两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积,再除以分母的平方,即: 2()()()()()[
]()()
f x f x
g x f x g x g x g x ''-'= ()0g x ≠其中 4.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 ϕ= 复合而成的函数一般形式是[()]y f x φ=,其中u 称为中间变量.
【问题探究】
问题1:求函数2(32)y x =-的导数 .
问题2:考察函数sin 2y x =的导数.
【建构数学】
一般地,我们有u =ax +b 时,有若 y =f (u ),u =ax +b ,则'''x u x y y u =⋅,''x u y y a =⋅即: • 对于一般的复合函数,结论也成立 .
• 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 ,即'''x u x y y u =⋅
【数学运用】
例1 试说明下列函数是怎样复合而成的,并求下列函数的导数: 31(1)(23);(2)ln(51);(3);(4)cos(12).31
y x y x y y x x =-=+=
=--
练习:试说明下列函数是怎样复合而成的,并求下列函数的导数:
22(1)(2);(2)sin ;(3)cos()(4)ln sin(31).4
y x y x y x y x =-==-=π
;-
例2 写出由下列函数复合而成的函数,并求它们的导数.
(1)cos y u =,21u x =+; (2)ln y u =,ln u x =.
解:
例3 求y =(2x +1)5在x =1处的切线方程.
【课堂练习】
1.求下列函数的导数: 2321(1)(23);(2)(13);(3);(4)ln
x y x y x y e y x
=+=-==.
2.求曲线y =sin 2x 在点P (π,0)处的切线方程.
【回顾小结】 ⑴复合函数的求导,要注意分析复合函数的结构,引入中间变量,将复合函数分解成为较简单的函数,然后再用复合函数的求导法则求导;
⑵复合函数求导的基本步骤是: 分解——求导——相乘——回代。

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