5.2.3 简单复合函数的导数
问题探究
探究1. 如何求????=(1+????)3导数呢?
?
解析:方法一:????=(1+????)3=????3+3????2+3????+1
????′=(????3)′+(3????2)′+(3????)′+(1?)′=3????2+6????+3
?
若求????=(1+????)6的导数呢?还有其它求导方法吗?
?
新知探究
探究2. 如何求????=ln?(2?????1)?导数呢?
?
分析:函数????=ln?(2?????1)不是由基本初等函数通过加、减、乘、除运算得到的,
所以无法用现有的方法求它的导数,下面,我们分析这个函数的结构特点
若设????=2?????1????>12,则????=????????????,
从而????=ln2?????1可以看成是由????=????????????和????=2?????1????>12,
经过“复合”得到的,即????可以通过中间变量????表示为自变量????的函数。
?
新知探究
如果把????与????的关系记作????=????????,????和????的关系记作????=????????,
那么这个“复合”过程可表示为
若设????=????????=????????????=ln2?????1
?
新知探究
y=f (g(x))
概念解析
新知探究
6
新知探究
探究3: 求函数????=????????????2????的导数
分析:令????=2????,得????=????????????????
以????????′表示????对????的导数,????????′表示????对????的导数,一方面,
????????′ =(????????????2?????)’=(2????????????????cosx?)’=2(?????????????????)’?????????????????+?????????????????(?????????????????)’
=?2?????????????????????????????????+?????????????????(?????????????????) =2(????????????2?????????????????2????) = 2????????????2????
另一方面????????′ =(????????????u?)’= ?????????????????,????????′ =(2x?)’=2
可以发现????????′= 2????????????2????
=?????????????????2=?????????′ ?????????′
?
问题探究
新知探究
y对u的导数与u对x的导数的
乘积
求导法则
新知探究
小试牛刀
辨析
新知探究
例6.求下列函数的导数
(1)????=(3????+5)3;? (2)????=?????0.05????+1;???????(3) ????=ln?(2?????1)?
?
解:(1)函数????=(3????+5)3可以看作函数????=????3和????=3????+5?的复合函数,根据复合函数求导法则,有
????????′=????????′ ?????????′=(????3)’ ?(3????+5)’=3????3 ×3=9(3????+5)3
?
典例解析
例析
(2)函数????=?????0.05????+1可以看作函数????=????????和????=?0.05????+1?的复合函数,根据复合函数求导法则,有
????????′=????????′ ?????????′=(????????)’ ?(?0.05????+1)’=?0.05????????=?0.05?????0.05????+1
(3)函数????=ln2?????1可以看成是由????=????????????和????=2?????1的复合函数,根据复合函数求导法则,有
????????′=????????′ ?????????′=(????????????)’ ?(2?????1)’=2×1????=22?????1
?
12
新知探究
跟踪训练
新知探究
例7 某个弹簧振子在振动过程中的位移????(单位:mm),关于时间????(单位:s)的函数满足关系式????=18sin?(2????3?????????2) .
求函数在时的导数,并解释它的实际意义。
?
典例解析
新知探究
解:函数????=18sin?(2????3?????????2) 可以看作函数????=18????????????????和????=2????3?????????2的复合函数,根据复合函数的求导法则,有
????????′=????????′ ?????????′=(18????????????????)’ ?(2????3?????????2)’
=18????????????????×2????3= 12????cos?(2????3?????????2)
当????=3时,????????′=12????cos?(3????2)=0?
它表示当????=3s时,弹簧振子振动的瞬时速度为0mm/s
?
新知探究
题型一 求复合函数的导数
例1求下列函数的导数:
(1)y=(4-3x)2;(2)y=cos(2x- );
(3)y=ln(4x-1);(4)y=e????2.
?
练习巩固
练习巩固
反思感悟 复合函数求导的步骤
练习巩固
练习巩固
解 (1)令u=3x-2,则y=10u,
所以yx'=yu'·ux'=10uln 10·(3x-2)'
=3×103x-2ln 10.
练习巩固
题型二 复合函数求导与导数的运算法则的综合应用
练习巩固
易错警示 此类问题出错的主要因素一般有两个:一是基本初等函数的导数公式记忆有误;二是求导法则掌握不到位,尤其是对于积与商的求导法则中的符号问题出现混淆,导致运算结果出现错误.对于复杂函数求导,一般遵循先化简再求导的原则,但要注意化简过程中变换的等价性.
练习巩固
变 2求下列函数的导数:
(1)y=sin 2x+cos 2x;
练习巩固
练习巩固