1.2.2 基本初等函数的导数及导数的运算法则(1)
1.2.2导数公式及运算法则

2.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 yx′= yu′·ux′,
并且在利用复数的求导法则求导数后,最后结果要把中间 变量换成自变量的函数.复合函数,可以是一个中间变量, 也可以是两个或多个中间变量,应该按照复合次序从外向 内逐层求导.
2.函数 y=21(ex+e-x)的导数是(
)
A.12(ex-e-x) B.21(ex+e-x)
C.ex-e-x D.ex+e-x 解析 y′=21ex+e-x′=12[(ex)′+(e-x)′]=
21(ex-e-x). 3.[2017·泉州高二检测]函数 f(x)=π2x2 的导数是( )
A.f′(x)=4πx B.f′(x)=2πx
C.f′(x)=2π2x D.f′(x)=2πx2+2π2x
解析 由 f(x)=π2x2 得 f′(x)=2π2x,故选 C.
loga
xf
' ( x)
x
1 ln
a
(a
0且aΒιβλιοθήκη 1)f (x) ln xf '(x) 1 x
导数可以进行四则运算吗?
探究新知 一.导数的运算法则
设两个函数分别为f(x)和g(x)
法则
[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x)
语言法叙则述 两[个f(x函)g数(x的)]'=和f('或(x差)g()x的)+导f数(x),g'等(x)于
随堂达标自测
1.下列函数不是复合函数的是( )
A.y=-x3-1x+1 C.y=ln1x
1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则

第一章 导数及其应用
[解] ∵p0=1,∴p(t)=(1+5%)t=1.05t.
根据基本初等函数的导数公式表,有p′(t)=(1.05t)′=
1.05t·ln1.05. ∴p′(10)=1.0510·ln1.05≈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.
[点拨] 在第10个年头,商品的价格上涨的速度,即
(2)若f(x)=xn,则f′(x)=②________. (3)若f(x)=sin x,则f′(x)=③________. (4)若f(x)=cos x,则f′(x)=④________. (5)若f(x)=ax,则f′(x)=⑤________.
(6)若f(x)=ex,则f′(x)=⑥________.
第一章 导数及其应用
[分析] 求函数的导数主要有直接求导和先变形然后 再求导两种方法,要注意正确区分.
[解]
(1)y′=(tanx)′=(
sinx cosx
)′=
(sinx)′cosx-sinx(cosx)′ cos2x+sin2x 1 = (cosx)2 =cos2x. (cosx)2 (2)y′=(3x2+x· cosx)′=(3x2)′+(x· cosx)′=6x+ x′· cosx+x· (cosx)′=6x+cosx-xsinx. x x 1 2 (3)y′=[( x-2) -sin 2 · 2 ]′=[( x-2) ]′-( 2 cos
1.2.2导数运算法则1

我们今后可以直接使用的基本初等函数的导数公式 n n 1
公式2.若f ( x) x , 则f '( x) nx ; 公式 ,则 '( xf) '( x0; 公式1. 3.若 若f f( (x x) ) c sin xf, 则 ) cos x;
n n 1 公式 2. 若 f ( x ) x , 则 f '( x ) nx ; x; 公式 4. 若 f ( x ) cos x , 则 f '( x ) sin 公式1.若f ( x) c, 则f '( x) 0; x 公式 3. 若 f ( x ) sin x, 则 f x'( x )a xcos x ; n, 则 n 1a 公式 5. 若 f ( x ) a f '( ) ln ( 公式2.若f ( x) x , 则f '( x) nx ; a 0); 公式 4.若 若f f( (x x) ) e cos x,f则 f '( x)e x x sin x; 公式6. , 则 '( x ) 3. sin x, 则f '( x) ;cos x; 公式5.若f ( x) a x , 则f '( x) a x ln a ( a 0); 1 公式 4. 若 f ( x ) cos x , 则 f '( x ) sin x;( a 0, 且a 1); 公式7.若f ( x) log x , 则 f '( x ) a 公式6.若f ( x) e xx, 则 f '( x) e xx; x ln a 公式5.若f ( x) a , 则f '( x) a ln a( a 0); 1 1 x x ln x则 ,则 f'('( x'( ) 公式7. ,则 f) ) ( a 0, 且a 1); 6.若f ( x) log e , x x e ;; a xf x x ln a 1 公式8.若f ( x) log a x, 则f '( x) 1 ( a 0, 且a 1); 公式8.若f ( x) ln x, 则f '( x) ; x ln a x 1 公式8.若f ( x) ln x, 则f '( x) ;
基本初等函数的导数公式及导数的运算法则

'
0.05eu 0.05e0.0 5x 1.
3函数y sinπx φ可以看作函数 y sinu和
u πx φ的复合函数 .
由复合函数求导法则有
' y'x yu u'x sinu' πx φ'
π cosu π cosπx φ.
我们无法用现有的方法 求函数 y lnx 2 的导数 . 下面, 我们先分析这个函数的 结构特点 . 若设 u x 2x 2 , 则y ln u.从而 y lnx 2 可以看成是由 y ln u 和u x 2x 2 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 . 如果把 y 与u的关系记作 y f u, u 和 x 的关系记作 u gx ,那么这个 " 复合 " 过程可表示为 y f u f gx lnx 2 . 我们遇到的许多函数都 可以看成是由两个函数 经过
思考 如何求函数y ln x 2 的导数呢?
" 复合" 得到的, 例如,函数y 2 x 3 由y u2和u 2 x 3" 复合" 而成,等等.
2
一般地 , 对于两个函数 y f u和u gx , 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 (composite fun ction),记作 y f gx . 复合函数 y f gx 的导数和函数 y f u,u gx 的 ' ' ' 导数间的关系为 y x yu ux .
2. 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则1课件

=15x5′-43x3′+(3x)′+( 2)′=x4-4x2+3. (2) 解 法 1 : y′ = (3x5 - 4x3)′(4x5 + 3x3) + (3x5 -
4x3)(4x5+3x3)′=(15x4-12x2)(4x5+3x3)+(3x5-4x3)(20x4
+9x2)=60x9-48x7+45x7-36x5+60x9-80x7+27x7-36x5
3.复合函数及其求导法则
一般地,对于两个函数y=f(u)和u 复合函 =g(x),如果通过变量u,y可以表 数的概 示成 x的函数 ,那么称这个函数
念 为y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记 作 复合函数y=f(g(x))的导数和函数y
=f(u),u=g(x)的导数间的关系为
(4)y′=(2x)′=2xln2. (5)y′=2sin2xcos2x′=(sinx)′=cosx.
• 求下列函数的导数: • (1)y=x-2;(2)y=cosx;(3)y=log3x;(4)y=e0. • [解析] 由求导公式得
(1)y′=-2·x-3=-x23. (2)y′=(cosx)′=-sinx.
(2)y′=(x·tanx)′=xcsoisnxx′ =(xsinx)′coscxo-s2xxsinx(cosx)′ =(sinx+xcocsxo)sc2oxsx+xsin2x=sinxccooss2xx+x;
• (3)解法1:y′=[(x+1)(x+2)(x+3)]′ • =[(x+1)(x+2)]′(x+3)+(x+1)(x+2)(x+3)′ • =[(x+1)′(x+2)+(x+1)(x+2)′](x+3)+(x+1)(x
yx′= 于
yu′·ux′.即y对x的导数等
. y对u的导数与u对x的导数的乘积
基本初等函数的导数公式及导数的运算法则课件

导数的运算法则:
法则1:两个函数的和(差)的导数,等于这两个函数的 导数的和(差),即: f ( x) g ( x) f ( x) g ( x)
法则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: f ( x) g ( x) f ( x) g ( x) f ( x) g ( x) 法则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 ( x) f ( x) g ( x) f ( x) g ( x) ( g ( x) 0) g ( x) 2 g ( x)
例2.求函数y=x3-2x+3的导数.
练习: 1 (1). y 4 ;(2). y x x. x
例 3 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 .已知将1吨水净 化到纯净度为x%时所需费 用单位 : 元为 5284 80 x 100.求净化到下纯度 c x 100 x 时, 所需净化费用的瞬时变 化率 :
如果把 y 与u 的关系记作y f u , u 和 x的关系记作 u g x , 那么这个"复合" 过程可表示为 y f u f g x lnx 2.
2
我们遇到的许多函数都 可以看成是由两个函数 经过 "复合" 得到的, 例如,函数y 2 x 3 由y u 2和u 2 x 3 "复合"而成, 等等.
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(1.2.2)基本初等函数的导数公式 及导数的运算法则
基本初等函数的导数公式及导数的运算法则

和导数运算法则 , 求函数 y x 2 x 3 的导数.
解 因为y x 2 x 3
' 3
'
x
3 '
2x 3
'
'
3x 2.
2
所以,函数 y x 3 2 x 3 的导数是 y ' 3x 2 2.
例 3 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 .已知将1吨水净 化到纯净度为x%时所需费 用单位 : 元为 5284 80 x 100.求净化到下纯度 c x 100 x 时, 所需净化费用的瞬时变 化率 :
1.2.2 基本初等函数的导数公 式 及导数的运算法则
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.
基本初等函数的导数公 式
1 . 若 f x c, 则 f ' x 0 ; 2 . 若 f x x n n N , 则 f ' x nx n 1 ; 3 . 若 f x sin x, 则 f x cos x ;
'
4 . 若 f x cos x, 则 f ' x sin x ; 5 . 若 f x a , 则 f x a ln a ;
x ' x
6 . 若 f x e x , 则 f ' x e x ;
1 7 . 若 f x log a x, 则 f x ; x ln a 1 ' 8 . 若 f x ln x, 则 f x . x
'
2. f x gx ' f ' xgx f xg' x;
基本初等函数的导数公式及导数的运算法则

5284 2因为c 98 1321 , 2 100 98 所以, 纯净度为98%时, 费用的瞬时变化率 是1321 元 / 吨.
'
函数 f x 在某点处的导数的大小 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速 度也越快.
定某商品的p0 1, 那么在第 10个年头, 这种商品的 的价格上涨的速度大约 是多少( 精确到0.01 ) ? 解 根据基本初等函数导数 公式表,有
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.
思考 如果上式中某种商品的 p 0 5,那么在第 10个 年头, 这种商品的价格上涨的 速度大约是多少 ?
'
2. f x gx ' f ' xgx f xg' x;
f x f x gx f x g x gx 0 . 3. 2 gx gx
' ' '
例2
根据基本初等函数 的导数公式
例4
求下列函数的导数
2 0.05 x 1
解 1函数y 2x 3 可以看作函数 y u3和 u 2x 3的复合函数 . 由复合函数求导法则有
2
1 y 2 x 3 ; 2 y e ; 3 y sinπx φ 其中π, φ均为常数.
3
和导数运算法则 , 求函数 y x 2 x 3 的导数.
1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则

1 .
x
例1
假设某国家在20年期间的年通货膨胀 率为5﹪,物价p(单位:元)与时间t(单
位:年)有函数关系 pt p0 1 5%t ,其
中 p0 为t=0时的物价.假定某商品的 p0 1
那么在第10个年头,这种商品的价格上涨 的速度的大约是多少(精确到0.01)?
解:根据基本初等函数的导数公式表,有
3. 若 fx sin x,则 f ' x cos x; 4. 若 fx cos x,则f ' x sin x; 5. 若 fx ax,则f ' x ax lna;
6. 若 fx ex,则f ' x ex ;
7.
若fx loga x,则f ' x
1 ;
x ln a
8.
若fx ln x,则f 'x
名词解释
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.记做 y=f(g(x)).
复合函数y=f(g(x))的导数和函数 y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为
yx′= yu′ ux′.
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.
关于t的导数可以看成函数f(t)=5与g(t)= 1.05t
乘积得到导数.下面的“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.
根据导数的定义,可以推出可导 函数四则运算的求导法则
若u=u(x),v=v(x)在x处可导,则
1.和(或差)的导数
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
高中数学第一章几个常用函数的导数1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)讲义

1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)1.几个常见函数的导数2.基本初等函数的导数公式设两个函数分别为f(x)和g(x).4.导数的加法与减法法则(1)两个函数和(或差)的导数等于两个函数的导数的和(或差),可推广到多个函数的和(或差),即(f1±f2±…±f n)′=□17f1′±f2′±…±f n′.(2)两个函数和(或差)的导数还可推广为[mf(x)±ng(x)]′=□18mf′(x)±ng′(x)(m,n为常数).基本初等函数的四类求导公式(1)第一类为幂函数,y ′=(x α)′=α·xα-1(注意幂指数α可推广到全体实数).对于解析式为根式形式的函数,首先应把根式化为分数指数幂的形式,再求导数.(2)第二类为三角函数,可记为正弦函数的导数为余弦函数,余弦函数的导数为正弦函数的相反数.注意余弦函数的导数,不要漏掉前面的负号.(3)第三类为指数函数,y ′=(a x)′=a x·ln a ,当a =e 时,e x的导数是(a x )′的一个特例.(4)第四类为对数函数,y ′=(log a x )′=1x ·ln a ,也可记为(log a x )′=1x·log a e ,当a=e 时,ln x 的导数也是(log a x )′的一个特例.1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)若y =2,则y ′=12×2=1.( )(2)若f ′(x )=sin x ,则f (x )=cos x .( ) (3)若f (x )=-1x ,则f ′(x )=12x x.( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ 2.做一做(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 3′=________. (2)(2x)′=________.(3)若f (x )=x 3,g (x )=log 3x ,则f ′(x )-g ′(x )=________. 答案 (1)-3x4 (2)2x ln 2 (3)3x 2-1x ln 3探究1 利用导数公式及运算法则求导 例1 求下列函数的导数.(1)y =5x 3;(2)y =log 5x ;(3)f (x )=(x +1)2(x -1); (4)f (x )=2-2sin 2x2;(5)f (x )=e x+1e x -1.[解] (1)y ′=(5x 3)′=(x 35 )′=35x - 25 =355x 2.(2)y ′=(log 5x )′=1x ln 5. (3)因为f (x )=(x +1)2(x -1)=(x 2+2x +1)(x -1)=x 3+x 2-x -1,所以f ′(x )=3x 2+2x -1.(4)因为f (x )=2-2sin 2x2=1+cos x ,所以f ′(x )=-sin x .(5)解法一:f ′(x )=x +x--x+x-x -2=-2e xx -2.解法二:因为f (x )=e x+1e x -1=1+2e x -1,所以f ′(x )=x--x -x -2=-2e xx -2.拓展提升(1)利用函数的和、差、积、商的求导法则求函数的导数时,要分清函数的结构,再利用相应的法则进行求导.(2)遇到函数的表达式是乘积形式或是商的形式,有时先将函数表达式展开或化简,然后再求导.【跟踪训练1】 求下列函数的导数. (1)y =13x2;(2)y =x 3·e x;(3)y =cos x x.解 (1)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13x 2′=(x - 23 )′=-23x -23-1 =-23x - 53 .(2)y ′=(x 3·e x )′=(x 3)′·e x +x 3·(e x)′ =3x 2·e x +x 3·e x=x 2e x(3+x ). (3)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x x ′=xx -cos x xx 2=-x ·sin x -cos x x2=-x sin x +cos xx2. 探究2 曲线切线方程的确定与应用例2 过原点作曲线y =e x的切线,求切点的坐标及切线的斜率.[解] 因为(e x )′=e x,设切点坐标为(x 0,e x 0),则过该切点的直线的斜率为e x 0,所以所求切线方程为y -ex 0=ex 0(x -x 0).因为切线过原点,所以-ex 0=-x 0·ex 0,x 0=1.所以切点为(1,e),斜率为e.[条件探究] 已知点P 是曲线y =e x上任意一点,求点P 到直线y =x 的最小距离.[解] 根据题意设平行于直线y =x 的直线与曲线y =e x相切于点(x 0,y 0),该切点即为与y =x 距离最近的点,如图.则在点(x 0,y 0)处的切线斜率为1,即y ′|x =x 0=1.y ′=(e x )′=e x,ex 0=1,得x 0=0,代入y =e x,y 0=1,即P (0,1). 利用点到直线的距离公式得距离为22. 拓展提升利用基本初等函数的求导公式和导数的四则运算法则,结合导数的几何意义可以解决一些与距离、面积相关的几何的最值问题.解题的关键是正确确定所求切线的位置,进而求出切点坐标.【跟踪训练2】 已知点P (-1,1),点Q (2,4)是曲线y =x 2上的两点,求与直线PQ 平行的曲线y =x 2的切线方程.解 因为y ′=(x 2)′=2x ,设切点为M (x 0,y 0), 则y ′| x =x 0=2x 0.又因为PQ 的斜率为k =4-12+1=1,而切线平行于PQ ,所以k =2x 0=1,即x 0=12,所以切点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14. 所以所求的切线方程为y -14=x -12,即4x -4y -1=0. 探究3 导数的综合应用例3 已知函数f (x )=x 3-4x 2+5x -4. (1)求曲线f (x )在点(2,f (2))处的切线方程; (2)求经过点A (2,-2)的曲线f (x )的切线方程. [解] (1)∵f ′(x )=3x 2-8x +5, ∴f ′(2)=1,又f (2)=-2,∴曲线f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为y -(-2)=x -2,即x -y -4=0. (2)设切点坐标为(x 0,x 30-4x 20+5x 0-4), ∵f ′(x 0)=3x 20-8x 0+5,∴切线方程为y -(-2)=(3x 20-8x 0+5)(x -2), 又切线过点(x 0,x 30-4x 20+5x 0-4), ∴x 30-4x 20+5x 0-2=(3x 20-8x 0+5)(x 0-2), 整理得(x 0-2)2(x 0-1)=0, 解得x 0=2或x 0=1,∴经过A (2,-2)的曲线f (x )的切线方程为x -y -4=0或y +2=0. 拓展提升求曲线方程或切线方程时,应注意:(1)切点是曲线与切线的公共点,切点坐标既满足曲线方程也满足切线方程; (2)曲线在切点处的导数就是切线的斜率;(3)必须明确已知点是不是切点,如果不是,应先设出切点.【跟踪训练3】 已知f (x )=13x 3+bx 2+cx (b ,c ∈R ),f ′(1)=0,当x ∈[-1,3]时,曲线y =f (x )的切线斜率的最小值为-1,求b ,c 的值.解 f ′(x )=x 2+2bx +c =(x +b )2+c -b 2, 且f ′(1)=1+2b +c =0.① 若-b ≤-1,即b ≥1,则f ′(x )在[-1,3]上是增函数, 所以f ′(x )min =f ′(-1)=-1, 即1-2b +c =-1,②由①②,解得b =14,不满足b ≥1,应舍去.若-1<-b <3,即-3<b <1, 则f ′(x )min =f ′(-b )=-1, 即b 2-2b 2+c =-1,③由①③,解得b =-2,c =3或b =0,c =-1. 若-b ≥3,即b ≤-3,f ′(x )在[-1,3]上是减函数, 所以f ′(x )min =f ′(3)=-1, 即9+6b +c =-1,④由①④,解得b =-94,不满足b ≤-3,应舍去.综上可知,b =-2,c =3或b =0,c =-1.1.利用常见函数的导数公式可以比较简捷地求出函数的导数,其关键是牢记和运用好导数公式.解题时,要认真观察函数的结构特征,积极地进行联想划归.2.准确记忆导数的运算法则是进行导数运算的前提,但在解题过程中要注意如何使用运算法则可使运算较为简单,例如求y =x ·x 的导数,若使用积的导数公式可以求出结果,但不如先化简为y =x ·x =x 32 ,再求y ′=32x 12简单.3.三次函数的导数为二次函数,当涉及与二次函数最值有关的问题时,常需要讨论,而讨论的立足点是二次函数的图象的对称轴与区间的位置关系.1.已知函数f (x )=5,则f ′(1)等于( ) A .5 B .1 C .0 D .不存在 答案 C解析 因为f (x )=5,所以f ′(x )=0,所以f ′(1)=0. 2.已知f (x )=x 3+3x+ln 3,则f ′(x )为( ) A .3x 2+3xB .3x 2+3x·ln 3+13C .3x 2+3x ·ln 3D .x 3+3x·ln 3答案 C解析 (ln 3)′=0,注意避免出现(ln 3)=13的错误,∵f (x )=x 3+3x +ln 3,∴f ′(x )=3x 2+3x·ln 3.3.曲线y =cos x 在点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,32处的切线方程为________.答案 x +2y -3-π6=0解析 因为y ′=(cos x )′=-sin x ,所以k =-sin π6=-12,所以在点A 处的切线方程为y -32=-12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,即x +2y -3-π6=0.4.已知函数f (x )=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4cos x +sin x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4的值为________.答案 1解析 ∵f (x )=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4cos x +sin x , ∴f ′(x )=-f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4sin x +cos x , ∴f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=-f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4sin π4+cos π4,即f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2-1,从而有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=(2-1)cos π4+sin π4=1,故填1. 5.已知直线y =kx 是函数y =ln x 的一条切线,试求k 的值. 解 设切点坐标为(x 0,y 0).∵y =ln x ,∴y ′=1x ,∴y ′| x =x 0=1x 0=k .∵点(x 0,y 0)既在直线y =kx 上,也在曲线y =ln x 上, ∴⎩⎪⎨⎪⎧y 0=kx 0,①y 0=ln x 0,②把k =1x 0代入①式得y 0=1,再把y 0=1代入②式求出x 0=e ,∴k =1x 0=1e .。
2018_2019学年高中数学第一章导数及其应用1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则课件

3.求函数在某点处的导数的步骤:先求导函数,再代入 变量的值求导数值.
跟踪练习 1 求下列函数的导数: (1)y=x-2; (2)y=cosx; (3)y=log3x; (4)y=e0.
解:由求导公式得(1)y′=-2·x-3=-x23. (2)y′=(cosx)′=-sinx. (3)y′=(log3x)′=1xlog3e. (4)∵y=e0=1, ∴y′=0.
f ′(x)=_c_o_s_x__
(4)f(x)=cosx (5)f(x)=ax (6)f(x)=ex (7)f(x)=logax (8)f(x)=lnx
f ′(x)=_-__si_n_x_
f ′(x)=_a_x_ln_a__(a>0且a≠1)
f ′(x)=___ex___
1
f ′(x)=__x_ln_a__(a>0,且a≠1) f ′(x)=__1_x ___
命题方向2 ⇨导数运算法则的应用
例 2 (1)已知函数 f(x)=(2x+1)ex,f′(x)为 f(x)的导函数, 则 f′(0)的值为___3___. 【解析】 ∵f′(x)=2ex+(2x+1)ex=(2x+3)ex ∴f′(0)=3.
(2)求下列函数的导数: ①y=xex;②y=(x+1)(x+2)(x+3); ③y=x22+x 1; ④y=xsinx-co2sx; ⑤y=cos22x.
运算比较复杂,而且有的函数,如 y=sinx,y=lnx 等 很难运用定义求导数.
是否有更简便的求导数的方法呢?
新知导学 1.基本初等函数的导数公式
函数
导数
(1)f(x)=c(c为常数) f ′(x)=___0___ (2)f(x)=xα(α∈Q*) f ′(x)=__α_x_α-__1
1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)

x ;
(4) y
1
2
;
1 2
x
1 2
x -2x-3
注意公式中,n的任意性.
公式三:
(sin x) cos x
公式四:
(cos x) sin x
公式五:指数函数的导数
(1) (a ) a ln a(a 0, a 1).
x x
(2)
(e ) e .
x x
注意: f ( x )= a x 和 f ( x )= x a 是两 个不同的函数,例如:
2
(4) y
sin x x
y
'
x cos x sin x x
7、(2)已知 f ( x ) 则a=( D ) A
19 3
ax
3
3x 2
2
若 f ( 1) 4
'
B
ax sin x
16 3
'
C
13 3
D
10 3
f (3) ( x )
若f ( )3
2
则a=( B ) D -2
法则1:
[f(x) ±g(x)] ′= f'(x) ± g'(x);
即两个函数的和(或差)的导数,等于这两
个函数的导数的和(或差).
应用1: 求下列函数的导数 2 (1)y=x3+sinx y ' 3x cos x (2)y=x4-x2-x+3.
y' 4 x 2 x 1
3
和差导数可推广到任意有限个
∴ x0 1 , y 0 = 0
∴ 切线方程为y=x-1
即x-y-1=0
1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则%5B二%5D(教师版)

1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(二) 知识点一 导数运算法则思考 (1)函数g (x )=c ·f (x )(c 为常数)的导数是什么?(2)若两个函数可导,则它们的和、差、积、商(商的情况下分母不为0)可导吗?反之如何?(3)导数的和(差)运算法则对三个或三个以上的函数求导成立吗?答案 (1)g ′(x )=cf ′(x ).(2)若两个函数可导,则它们的和、差、积、商(商的情况下分母不为0)必可导.若两个函数均不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导.例如,设f (x )=sin x +1x ,g (x )=cos x -1x,则f (x ),g (x )在x =0处均不可导,但它们的和f (x )+g (x )=sin x +cos x 在x =0处可导.(3)导数的和(差)运算法则对三个或三个以上的函数求导仍然成立.两个函数和(差)的导数运算法则可以推广到有限个函数的情况,即[f 1(x )±f 2(x )±f 3(x )±…±f n(x )]′=f ′1(x )±f ′2(x )±f ′3(x )±…±f ′n (x ).知识点二 复合函数的导数思考 设函数y =f (u ),u =g (v ),v =φ(x ),如何求函数y =f (g (φ(x )))的导数? 答案 y ′x =y ′u ·u ′v ·v ′x .题型一 导数运算法则的应用例1 求下列函数的导数:(1)y =15x 5+23x 3;(2)y =lg x -e x ;(3)y =1x·cos x ;(4)y =x -sin x 2·cos x 2. 解 (1)y ′=⎝⎛⎭⎫15x 5+23x 3′=⎝⎛⎭⎫15x 5′+⎝⎛⎭⎫23x 3′ =x 4+2x 2.(2)y ′=(lg x -e x )′=(lg x )′-(e x )′=1x ln 10-e x . (3)方法一 y ′=⎝⎛⎭⎫1x ·cos x ′=⎝⎛⎭⎫1x ′cos x +1x (cos x )′ =12()x -'cos x -1x sin x =-1232x -cos x -1xsin x =-cos x 2x 3-1x sin x =-cos x 2x x -1xsin x =-cos x +2x sin x 2x x. 方法二 y ′=⎝⎛⎭⎫1x ·cos x ′=⎝⎛⎭⎫cos x x ′=(cos x )′x -cos x (x )′(x )2=121sin cos 2x x x x--⋅=-x sin x +cos x 2x x =-cos x +2x sin x 2x x . (4)∵y =x -sin x 2·cos x 2=x -12sin x , ∴y ′=⎝⎛⎭⎫x -12sin x ′=1-12cos x . 反思与感悟 在对较复杂函数求导时,应利用代数或三角恒等变形对已知函数解析式进行化简变形,如:把乘积的形式展开,分式形式变为和或差的形式,根式化为分数指数幂等,化简后再求导,这样可以减少计算量.跟踪训练1 求下列函数的导数:(1)y =x 4-3x 2-5x +6;(2)y =x ·tan x ;(3)y =(x +1)(x +2)(x +3);(4)y =x -1x +1. 解 (1)y ′=(x 4-3x 2-5x +6)′=(x 4)′-(3x 2)′-(5x )′+6′=4x 3-6x -5.(2)y ′=(x ·tan x )′=⎝⎛⎭⎫x sin x cos x ′=(x sin x )′cos x -x sin x (cos x )′cos 2 x=(sin x +x cos x )cos x +x sin 2 x cos 2 x=sin x cos x +x cos 2 x. (3)方法一 y ′=[(x +1)(x +2)(x +3)]′=[(x +1)(x +2)]′(x +3)+(x +1)(x +2)(x +3)′=[(x +1)′(x +2)+(x +1)(x +2)′](x +3)+(x +1)(x +2)=(x +2+x +1)(x +3)+(x +1)(x +2)=(2x +3)(x +3)+x 2+3x +2=3x 2+12x +11.方法二 ∵(x +1)(x +2)(x +3)=(x 2+3x +2)(x +3)=x 3+6x 2+11x +6,∴y ′=[(x +1)(x +2)(x +3)]′=(x 3+6x 2+11x +6)′=3x 2+12x +11.(4)方法一 y ′=⎝⎛⎭⎪⎫x -1x +1′ =(x -1)′(x +1)-(x -1)(x +1)′(x +1)2 =x +1-(x -1)(x +1)2=2(x +1)2. 方法二 ∵y =x -1x +1=x +1-2x +1=1-2x +1, ∴y ′=⎝⎛⎭⎫1-2x +1′=⎝⎛⎭⎫-2x +1′=-2′(x +1)-2(x +1)′(x +1)2=2(x +1)2. 题型二 复合函数求导法则的应用例2 求下列函数的导数:(1)y =(1+cos 2x )3;(2)y =sin 2 1x; (3)y =11-2x2;(4)y =(2x 2-3)1+x 2. 解 (1)y =(1+cos 2x )3=(2cos 2x )3=8cos 6xy ′=48cos 5x ·(cos x )′=48cos 5x ·(-sin x ),=-48sin x cos 5x .(2)令y =u 2,u =sin 1x ,再令u =sin v ,v =1x,∴y ′x =y ′u ·u ′v ·v ′x =(u 2)′·(sin v )′·⎝⎛⎭⎫1x ′=2u ·cos v ·0-1x 2=2sin 1x ·cos 1x ·-1x 2=-1x 2·sin 2x. (3)设y =12u -,u =1-2x 2,则y ′=12()u -' (1-2x 2)′ =321()2u --·(-4x )=3221(12)2x --- (-4x ) =3222(12)x x --.(4)令y =u v ,u =2x 2-3,v =1+x 2,令v =w ,w =1+x 2.v ′x =v ′w ·w ′x =(w )′(1+x 2)′=12122x -⋅w =2x 21+x 2=x 1+x 2, ∴y ′=(u v )′=u ′v +u v ′=(2x 2-3)′·1+x 2+(2x 2-3)·x 1+x 2=4x 1+x 2+2x 3-3x 1+x 2=6x 3+x 1+x 2. 反思与感悟 求复合函数的导数的步骤跟踪训练2 求下列函数的导数:(1)y =(2x +1)5;(2)y =1(1-3x )4; (3)y =31-3x ;(4)y =x ·2x -1;(5)y =lg(2x 2+3x +1);(6)y =sin 2⎝⎛⎭⎫2x +π3. 解 (1)设u =2x +1,则y =u 5,∴y ′x =y ′u ·u ′x =(u 5)′·(2x +1)′=5u 4·2=10u 4=10(2x +1)4.(2)设u =1-3x ,则y =u -4,∴y ′x =y ′u ·u ′x =(u -4)′·(1-3x )′=-4u -5·(-3)=12u -5=12(1-3x )-5=12(1-3x )5. (3)设u =1-3x ,则y =13u ,∴y ′x =y ′u ·u ′x =13·23u -·(1-3x )′ =13·13(1-3x )2·(-3)=-13(1-3x )2. (4)y ′=x ′·2x -1+x ·(2x -1)′.设t =2x -1,u =2x -1,则t =12u ,t ′x =t ′u ·u ′x =12·12u -·(2x -1)′ =12×12x -1×2=12x -1. ∴y ′=2x -1+x 2x -1=3x -12x -1. (5)设u =2x 2+3x +1,则y =lg u ,∴y ′x =y ′u ·u ′x =1u ln 10×(2x 2+3x +1)′ =4x +3(2x 2+3x +1)ln 10. (6)设u =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,v =2x +π3, 则y =u 2,u =sin v ,∴y ′x =y ′u ·u ′v ·v ′x =2u ·cos v ·⎝⎛⎭⎫2x +π3′ =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3·cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3·2 =4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3=2sin ⎝⎛⎭⎫4x +2π3. 题型三 导数几何意义的应用例3 (1)曲线y =x (3ln x +1)在点(1,1)处的切线方程是 .(2)已知函数f (x )=k +ln x e x(k 为常数,e =2.718 28…是自然对数的底数),曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与x 轴平行,则k 的值为 .答案 (1)4x -y -3=0 (2)1解析 (1)利用求导法则与求导公式可得y ′=(3ln x +1)+x ×3x=3ln x +4. ∴k 切=y ′|x =1=4,∴切线方程为y -1=4(x -1),即4x -y -3=0.(2)由f (x )=ln x +k e x, 得f ′(x )=1-kx -x ln x x e x,x ∈(0,+∞). 由于曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与x 轴平行,所以f ′(1)=0,因此k =1.反思与感悟 涉及导数几何意义的问题,可根据导数公式和运算法则,快速求得函数的导数,代入曲线切点处横坐标即可求得曲线在该点处的切线斜率,这样比利用导数定义要快捷得多. 跟踪训练3 (1)若曲线y =x 3+ax 在(0,0)处的切线方程为2x -y =0,则实数a 的值为 .(2)若函数f (x )=e x x在x =a 处的导数值与函数值互为相反数,则a 的值为 . 答案 (1)2 (2)12解析 (1)曲线y =x 3+ax 的切线斜率k =y ′=3x 2+a ,又曲线在坐标原点处的切线方程为2x -y =0,∴3×02+a =2,故a =2.(2)∵f (x )=e x x ,∴f (a )=e a a. 又∵f ′(x )=⎝⎛⎭⎫e x x ′=e x ·x -e x x 2,∴f ′(a )=e a ·a -e aa 2. 由题意知f (a )+f ′(a )=0,∴e a a +e a ·a -e a a 2=0,∴2a -1=0,∴a =12.因对复合函数的层次划分不清导致求导时出现错误例4 求函数y =sin n x cos nx 的导数.错解 y ′=(sin n x )′cos nx +sin n x (cos nx )′=n sin n -1x ·cos nx +sin n x ·(-sin nx )=n sin n -1x ·cos nx -sin n x sin nx .错因分析 在第二步中,忽略了对中间变量sin x 和nx 进行求导.正解 y ′=(sin n x )′cos nx +sin n x (cos nx )′=n sin n -1x ·(sin x )′·cos nx +sin n x ·(-sin nx )·(nx )′=n sin n -1x ·cos x ·cos nx -sin n x ·(sin nx )·n=n sin n -1x (cos x cos nx -sin x sin nx )=n sin n -1 x cos [(n +1)x ].防范措施 在求解复合函数的导数时,不能机械地套用公式,应理清层次,逐层正确使用求导法则求解.1.已知f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(-1)=4,则a 的值为( )A.193B.103C.133D.163答案 B解析 因f ′(x )=3ax 2+6x ,且f ′(-1)=3a -6=4,解得a =103,故选B. 2.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 答案 A解析 y ′=⎣⎡⎦⎤12(e x +e -x )′=12(e x -e -x ),故选A. 3.f ⎝⎛⎭⎫1x =x 1+x ,则f ′(x )等于( )A.11+xB.-11+xC.1(1+x )2D.-1(1+x )2 答案 D解析 由f ⎝⎛⎭⎫1x =x 1+x =11x+1,得f (x )=1x +1, 从而f ′(x )=-1(1+x )2,故选D. 4.已知函数f (x )=a sin x +bx 3+4(a ∈R ,b ∈R ),f ′(x )为f (x )的导函数,则f (2 014)+f (-2 014)+f ′(2 015)-f ′(-2 015)的值为 .答案 8解析 f ′(x )=a cos x +3bx 2,∴f ′(-x )=a cos (-x )+3b (-x )2=f ′(x ).∴f ′(x )为偶函数.∴f ′(2 015)-f ′(-2 015)=0.f (2 014)+f (-2 014)=a sin 2 014+b ·2 0143+4+a sin(-2 014)+b ·(-2 014)3+4=8. ∴f (2 014)+f (-2 014)+f ′(2 015)-f ′(-2 015)=8.5.已知曲线y =x +ln x 在点(1,1)处的切线与曲线y =ax 2+(a +2)x +1相切,则a = . 答案 8解析 因y =x +ln x ,故y ′=1+1x,y ′|x =1=2. ∴曲线y =x +ln x 在点(1,1)处的切线方程为y -1=2(x -1),即y =2x -1.∵直线y =2x -1与曲线y =ax 2+(a +2)x +1相切,∴a ≠0(当a =0时,曲线变为直线y =2x +1,与已知直线平行).由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,y =ax 2+(a +2)x +1,消去y 得ax 2+ax +2=0. 由Δ=a 2-8a =0,解得a =8.求函数的导数要准确把函数分割为基本函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导数.在求导过程中,要仔细分析出函数解析式的结构特征,根据导数运算法则,联系基本函数的导数公式,对于不具备导数运算法则结构形式的要进行适当恒等变形,转化为较易求导的结构形式,再求导数,进而解决一些切线斜率、瞬时速度等问题.。
基本初等函数的导数公式及导数的运算法则

y'x表示y对x的导数
即 y对 x的导数 y对 u 等 的于 导u数 对 x的 与导数. 的
由此,y可 ln 3 得 x2对 x的导数 yln 等 u对 u的 于
导数 u3 与 x2对 x的导数 ,即 的乘积
y'xyu ' u'xln u'3x2' 1 u33x3 2.
1321,
所以,纯净度为 98%时,费用的瞬时变化率
是1321元/吨.
函数 fx 在某点处的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% 左右时净化费用变化率的 25 倍 .这说
当p0 5时,pt 5 1.05t.这时,求p关于t的导 数可以看成求函数ft 5与 gt 1.05t 乘积
的导数.下面的" 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.
导数运算法则
1 . f x g x ' f 'x g 'x ;
2 . f x g x ' f ' x g x f x g ' x ;
3 . g fx x 'f'x g x g x f2 x g 'x g x 0 .
例2 根据基本初等函数的导数公式 和导数运算法则,求函数 y x3 2x 3的导数.
1 ;
x ln a
8.
若 fx ln x,则 f ' x
基本初等函数旳导数公式及导数的运算法则

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速度也越快.
思考 如何求函数y lnx 2的导数呢?
我们无法用现有的方法求函数y lnx 2的导数.
下面,我们先分析这个函数的结构特点.
若设u x 2x 2,则y lnu.从而y lnx 2 可以看成是由y lnu和u x 2x 2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.
如果把y与u的关系记作y fu,u和x的关系记作 u gx,那么这个"复合"过程可表示为 y fu fgx lnx 2.
1.2.2 基 本 初 等 函 数 的 导 数 公 式 及 导 数 的 运 算 法则
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.
基本初等函数的导数公式
1. 若fx c,则f'x 0;
2. 若fx xn n N ,则f 'x nxn1 ;
3. 若fx sinx,则f'x cos x; 4. 若fx cos x,则f'x sinx;
2 函数 y e0.0 5x1 可以看作函数 y eu 和u
0.05x 1的复合函数.由复合函数求导法则有
y'x yu' u'x eu ' 0.05x 1 '
0.05eu 0.05e0.0 . 5x1
3函数y sinπx φ可以看作函数y sinu和
u πx φ的复合函数.
基本初等函数的导数公式及导数的运算法则 课件

f′(x)= ex
f′(x)= (a>0且a≠1)
f′(x)=
● 2.导数的四则运算法则 ● 设函数f(x)、g(x)是可导的,则 ● (1)(f(x)±g(x))′= ● (2)(f(x)·g(x))′=
f′(x)±g′(x) f′(x)g(x)+f(x)·g′(x)
+9x2)=60x9-48x7+45x7-36x5+60x9-80x7+27x7-36x5
=120x9-56x7-72x5.
解法 2:∵y=12x10-7x8-12x6
∴y′=120x9-56x7-72x5.
(3)y′=(33 x4+4 x3)′=(3x43)′+(4x32)′
● [点评] 1.多项式的积的导数,通常先展开再求导更简便. ● 2.含根号的函数求导一般先化为分数指数幂,再求导.
数加减(的3)求y导=法3则3进x行4求+导4. x3.
[解析]
(1)y′=15x5-43x3+3x+
2′
=15x5′-43x3′+(3x)′+( 2)′=x4-4x2+3. (2) 解 法 1 : y′ = (3x5 - 4x3)′(4x5 + 3x3) + (3x5 -
4x3)(4x5+3x3)′=(15x4-12x2)(4x5+3x3)+(3x5-4x3)(20x4
以写成
y=x-4,y=5
3
x3=x5等,这样就可以直接使用幂函
数的求导公式求导,以免在求导过程中出现指数或系数的 运算失误.
[解析] (1)y′=(x12)′=12x11. (2)y′=x14′=(x-4)′=-4x-5=-x45.
(4)y′=(2x)′=2xln2. (5)y′=2sin2xcos2x′=(sinx)′=cosx.
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1.2.2基本初等函数的导数及导数的运算法则(一)
一、教学目标:掌握八个函数求导法则及导数的运算法则并能简单运用.
二、教学重点:应用八个函数导数求复杂函数的导数..
教学难点:商求导法则的理解与应用.
三、教学过程:
(一)新课
1.P14面基本初等函数的导数公式(见教材)
2.导数运算法则:
(1).和(或差)的导数
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(u±v)'=u'±v'.
例1 求y=x3+sin x的导数.
解:y'=(x3)'+(sin x)'=3x2+cos x.
例2 求y=x4-x2-x+3的导数.
解:y'=4x3-2x-1.
(2).积的导数
法则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(uv)'=u'v+uv'.
由此可以得出(Cu)'=C 'u+Cu'=0+Cu'=Cu'.
也就是说,常数与函数的积的导数,等于常数乘函数的导数,即(Cu)'=Cu'.
例3 求y=2x3-3x2+5x-4的导数.
解:y'=6x2-6x+5.
例4 求y=(2x2+3) (3x-2) 的导数.
解:y'=(2x2+3)'(3x-2)+(2x2+3)(3x-2)'=4x(3x-2)+(2x2+3)·3=18x2-8x+9.
或:692623-+-=x x x y
,9418'2+-=x x y
练习
1.填空: ⑴ [(3x 2+1)(4x 2-3)]'=( 6x )(4x 2-3)+ (3x 2+1)( 8x );
⑵ (x 3sin x )'=( 3 )x 2·sin x +x 3· ( cos x ).
2.判断下列求导是否正确,如果不正确,加以改正:
[(3+x 2)(2-x 3)]'=2x (2-x 3)+3x 2(3+x 2).
[(3+x 2)(2-x 3)]'=2x (2-x 3)-3x 2(3+x 2).
3.求下列函数的导数:
⑴ y =2x 3+3x 2-5x +4; ⑵ y =ax 3-bx +c ; ⑶ y =sin x -x +1;
(4) y =(3x 2+1)(2-x ); (5) y =(1+x 2)cos x ; (6)x x y
x 2log 3cos 2-= 例5. 已知函数f (x )=x 2(x -1),若f ' (x 0)=f (x 0),求x 0的值.
(3)商的导数
例6.求下列函数的导数
(1)x x y tan = (2)x x y cos 1sin += (3)x x y 2log sin = 练习:求下列函数的导数
(1)32521x
x x y +-= (2)x x x y cos tan -= 例7.求函数x x x y
cos sin =的导数
思考:设 f (x )=x (x +1) (x +2) … (x +n ),求f '(0).
练习. 函数f (x )=x (x -1) (x -2)(x -3) …(x -100)在x =0处的导数值为( )
A. 0
B. 1002
C. 200
D. 100!
(三)课堂小结
1.和(或差)的导数(u±v)'=u'±v'.2.积的导数(uv)'=u'v+uv'.
(四)课后作业
《习案》作业五.。