§4.1 导数的加法与减法法则
教学目标:1、了解两个函数的和、差的求导公式;2、会运用上述公式,求含有和、差综合运算的函数的导数;3、能运用导数的几何意义,求过曲线上一点的切线。 教学重点:函数和、差导数公式的应用。 教学难点:函数和、差导数公式的应用 一、导学探究 【知识回顾】
1.计算函数y?f(x)在x?x0处的导数的步骤:
(1)通过自变量在x0处的Δx,确定函数在x0处的改变量:?y?f(x0??x)?f(x0); (2)确定函数y?f(x)在x0处的平均变化率:
?yf(x0??x)?f(x0)?; ?x?xf(x0??x)?f(x0)。
?x(3)当Δx趋于0时,得到导数f?(x0)?lim?x?02.导数公式表
函数 导函数 函数 导函数 y?c(c是常数) y?x?(?是实数)y'?0 y'???x??1 y'??x?lna y?sinx y?cosx y'?cosx y'?sinx 1 cos2xy?axy?tanx y'?(a?0且a?1) (ex)'?ex y'?1 xlnay?cotx y?logax(a?0且a?1) y'??(lnx)'?1 x1 2sinx
【探究新知】
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) , [f(x)?g(x)?]f''(x)?g'(x )2请试着推导两个函数和、差的导数公式
证明:?y?f(x??x)?g(x??x)?f(x)?g(x)
?yf(x??x)?g(x??x)?f(x)?g(x)? ?x?xf(x??x)?f(x)g(x??x)?g(x)?
?x?x ?lim?y?limf(x??x)?f(x)?limg(x??x)?g(x) ?x?0 ?0?0?x?x?x?x0x ?f'(x)?g'(x)
'f'(x)?g'(x) 同理 [f(x)?g(x)]?二、典例分析
题型一 利用两个函数和(差)的求导法则求函数的导数 例1 求下列函数的导数
122;(3) f(x)?a?2ax?x2x12?3;答案(1)y??4x3?6x2?5;(2)(3)f?(x)?2a?2x xln10x42(1)y?x?3x?5x?6;(2)y?lgx?
题型二 导数的应用——求与曲线切线有关的问题 例2 求曲线y?x3?2x在点(1,-1)的切线方程
解:函数y?x3?2x是函数f(x)?x3与g(x)??2x的差,由导数公式表分别得出
f'(x)?3x2,
g'(x)??2,根据函数差的求导法则得
(x3?2x)'?f'(x)?g'(x)?3x2?2
将x?1代入导出函数得3?1?2?1
即曲线y?x?2x上点(1,-1)处的切线斜率为1,从而切线方程为y?(?1)?x?1,即
3y?x?2 。
例3 已知曲线方程y?x,求过点B(3,5)且与曲线相切的直线方程。
解 显然点B(3,5)不在曲线y?x上,所以设切点P的坐标为(x0,x02)
因为y?x,所以y??2x,所以切线的斜率k?2x0,则切线方程为y?x02?2x0(x?x0) 把点B(3,5)代人,则5?x02?2x0(3?x0),即x02?6x0?5?0,解得x0?1或x0?5,所以切点坐标为(1,1)或(5,25),所以所求切线方程为y?1?2?1?(x?1)或y?25?2?5?(x?5),即2x?y?1?0或10x?y?25?0
例4已知抛物线y?ax?bx?c过点P(1,1),且在点Q(2,-1)处与直线y?x?3相切,求实数a,b,c的值。
解:因为曲线y?ax?bx?c过点P(1,1),所以a?b?c?1 ①
22222因为y??2ax?b,所以y在x=2处导数为4a+b,则由已知4a+b=1 ② 因为曲线过点Q(2,-1),所以4a+2b+c=-1 ③ 由①②③解得a=3,b=-11,c=9 三、归纳小结