。 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 3.2 导数的计算
基本初等函数的导数 [提出问题] 已知函数:
(1)y=f(x)=c,(2)y=f(x)=x, (3)y=f(x)=x2
,(4)y=f(x)=1x,
(5)y=f(x)=x.
问题1:函数y=f(x)=c的导数是什么? 提示:∵Δyfx+Δx-fxc-Δx=
Δx=cΔx=0,
∴y′=limΔx→0
ΔyΔx=0. 问题2:函数(2)(3)(4)(5)的导数分别是什么? 提示:由导数的定义得:(x)′=1,(x2
)′=2x,
??1?x???′=-1x2,(x)′=12x . 问题3:函数(2)(3)(5)均可表示为y=xα
(α∈Q*
)的形式,其导数有何规律? 1提示:∵(x)′=1·x1-1
,(x2)′=2·x2-1
,(x)′=(x2)′=112x2-1=1
2x,
∴(xα
)′=αxα-1
.
[导入新知]
基本初等函数的导数公式
原函数 导函数 ①f(x)=c f′(x)=0 ②f(x)=xα(α∈Q*) f′(x)=αxα-1 ③f(x)=sin x f′(x)=cos_x
1
④f(x)=cos x ⑤f(x)=a ⑥f(x)=e ⑦f(x)=logax ⑧f(x)=ln x
[化解疑难]
理解公式时要注意的五点:
xxf′(x)=-sin_x f′(x)=axln__a(a>0) f′(x)=ex f′(x)=(a>0,且a≠1) xln af′(x)= x11(1)对于幂函数型函数的导数,x为自变量,α为常数,可推广到α∈R也成立; (2)对于正、余弦函数的导数,关键是符号,余弦函数的导数是正弦函数前加一负号,而正弦函数的导数是余弦函数;
(3)注意指数函数、对数函数导数公式中字母a的范围; (4)公式⑥是公式⑤的特例,公式⑧是公式⑦的特例; (5)要重视公式⑤和⑦,对指数和对数的运算要准确.
导数的运算法则
[提出问题]
1
已知f(x)=x,g(x)=.
x问题1:f(x),g(x)的导数分别是什么? 1
提示:f′(x)=1,g′(x)=-2.
x11
问题2:试求Q(x)=x+,H(x)=x-的导数.
xx提示:∵Δy=(x+Δx)+=Δx+∴
-Δx,
xx+Δx1?1?-?x+? x+Δx?x?
Δy=1-Δxx1
,
x+Δx1?=1-1. x+Δx?x2?
lim Δy=lim ?∴Q′(x)=Δ?1-x→0
ΔxΔx→0?x 2
1
同理H′(x)=1+2.
x问题3:Q(x),H(x)的导数与f(x),g(x)的导数有何关系?
提示:Q(x)的导数等于f(x),g(x)导数的和,H(x)的导数等于f(x),g(x)导数的差. 问题4:[f(x)·g(x)]′=f′(x)·g′(x)对吗?
?1?′
提示:不对,因为f(x)g(x)=1,[f(x)g(x)]=0,而f′(x)·g′(x)=1×?-2?=
x?
?
1-2. x[导入新知]
导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x); (2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x); (3)??fx?′=f?
?gx?
xgx-fxg2
[gxx(g(x)≠0);
(4)[cf(x)]′=cf′(x). [化解疑难]
导数的运算法则的认识
1.在两个函数积与商的导数运算中,不能认为[f(x)·g(x)]′=f′(x)·g′(x)以及
?fx?′=f?gx?g??
x. x2.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“-”.
3.(1)[f1(x)+f2(x)+…+fn(x)]′=f1′(x)+f2′(x)+…+fn′(x);
(2)[cf(x)]′=cf′(x),也就是说,常数与函数的积的导数等于常数乘函数的导数.
利用导数公式求函数的导数 [例1] 求下列函数的导数: 1π20
(1)y=x;(2)y=4;(3)y=sin;
x3(4)y=log6x;(5)y=
5
20
1
.
x2
20-1
[解] (1)y′=(x)′=20x
=20x.
3
19
(2)y′=(x)′=-4x-4-4-1
=-4x.
-5
?3??π?(3)y′=?sin?′=??′=0.
3???2?
(4)y′=(log6x)′=
1
. xln 6
22?1??-12?52?7??5(5)y′=5′=(x)′=-x=-x5.
?x2?55??
[类题通法]
求简单函数的导函数有两种基本方法
(1)用导数的定义求导,运算比较繁杂.
(2)用导数公式求导,可以简化运算过程、降低运算难度.解题时根据所给函数的特征,将题中函数的结构进行调整,再选择合适的求导公式.
[活学活用] 求下列函数的导数:
(1)y=x;(2)y=log7x;(3)y=x解:(1)y′=(x)′=6x. (2)y′=(log7x)′=(3)y′=(x
求导公式及导数运算法则 [例2] 求下列函数的导数: (1)y=x-3x-5x+6; (2)y=(2x+3)(3x-2); (3)y=25
3
2
2
6
5
6
2
x.
1
. xln 7
2
53x)′=(x·x)′=(x)′=x2.
2
1252x-1
; x+1
3
(4)y=x·e; (5)y=x+log3x.
[解] (1)y′=(x-3x-5x+6)′ =(x)′-(3x)′-(5x)′+6′ =5x-9x-10x.
(2)法一:y′=(2x+3)′(3x-2)+(2x+3)(3x-2)′ =4x(3x-2)+(2x+3)·3 =18x-8x+9.
4
2
22
2
4
2
5
3
2
5
3
2
2
x法二:∵y=(2x+3)(3x-2)=6x-4x+9x-6, ∴y′=18x-8x+9. (3)法一:y′=?==
2
232
?x-1?′
??x+1?
x+1′
x-1′x+1-x-1
x+12x+1-x-12
=2
x+1x+1
2
.
法二:∵y=∴y′=?1-2′
=-
x-1x+1-22
==1-, x+1x+1x+1
??
2??-2?′
′=?x+1?x+1????
2
x+1-2x+1′2
=2
x+1x+1
3
.
(4)y′=(x)′e+x(e)′=3xe+xe =x(3+x)e.
(5)y′=(x+log3x)′=(x)′+(log3x)′ =2x+
1
. xln 3
2
2
2
x3x2x3xx[类题通法]
解决函数的求导问题,应先分析所给函数的结构特点,选择正确的公式和法则,对较为复杂的求导运算,一般综合了和、差、积、商几种运算,在求导之前应先将函数化简,然后求导,以减少运算量.
[活学活用] 求下列函数的导数:
cos x?211?(1)y=x?x++3?;(2)y=;
?xx?
xx(3)y=3e-2+e.
1?211?3
解:(1)因为y=x?x++3?=x+1+2,
xx?xx?
x22
所以y′=3x-3.
x(2)y′=?==
?cos x?′
??x?
x2
cos x′·x-cos x·x′-x·sin x-cos x 2
x5