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5.2.1 基本初等函数的导数
第五章 一元函数的导数及其应用
5.2 导数的计算
引 入
平均变化率
瞬时变化率
x=x0处的导数
割线的斜率
切线的斜率
切线方程
数
形
导函数
数形结合
应用
以直代曲
曲线的变化趋势
逼近
导数的 几何意义
x0
x
引 入
导函数的概念
记法:f ′(x)或y′,即
当x变化时,y=f ′(x)就是x的函数,我们称它为y=f(x)的导函数(简称导数).
由导函数的定义可知,一个函数的导数是唯一确定的.求函数y=f(x)的导数,就是求出当 x→0时,无限趋近的那个定值.
①求平均变化率:
②取极限,得导数:
探究新知
复杂函数
基本初等函数
加、减、乘、除
的导数
的导数
?
运算法则
问题1 : 我们今后再遇到求复杂函数的导数问题, 是不是都要按照这三个步骤来完成呢?
下面我们求几个常用函数的导数.
探究新知
1. 函数y=f(x)=c的导数
即
若y=c (如图示)表示路程关于时间的函数,则y′=0可以解释为某物体的瞬时速度始终为0,即一 直处于静止状态.
也就是说任意一个常数的导数是0.
x
y
y=c
O
问题2 : 如何求函数y=f(x)=c的导数?
探究新知
即
若y=x (如图示)表示路程关于时间的函数,则y′=1可以解释为某物体做瞬时速度为1的匀速直线运动.
x
y
y=x
O
2. 函数y=f(x)=x的导数
探究新知
即
若y=x2表示路程关于时间的函数,则y′=2x可以解释为某物体做变速运动,它在时刻x的瞬时速度为2x.
3. 函数y=f(x)=x2的导数
y′= 2x表示函数y=x2的图象上点(x, y)处切线的斜率为2x .
y′= 2x表明: 当x<0时,随着x的增加,|y′|越来越小, y=x2减少得越来越慢;
当x>0时,随着x的增加,|y′|越来越大, y=x2增加得越来越快.
x
y
y=x2
O
探究新知
即
4. 函数y=f(x)=x3的导数
y′= 3x2表示函数y=x3的图象上点(x, y)处切线的斜率为3x2,说明随着x的变化,切线的斜率也在变化,且恒为非负数.
x
y
y=x3
O
探究新知
即
5. 函数y=f(x)= 的导数
探究 画出函数 的图象,根据图象,描述它的变化情况,并求出曲线在点(1, 1)处的切线方程.
x
y
O
探究新知
即
6. 函数y=f(x)= 的导数
探究新知
基本初等函数的导数公式:
探究新知
例1 求下列函数的导数:
解:
(3) y=3 x
(3) y'=(3 x)'=3 x ln3
课堂练习
1. 求下列函数的导数:
解:
课本P75
课堂练习
2. 求下列函数在给定点处的导数:
解:
课堂练习
解:
课堂练习
解:
例题讲解
例2 假设某地在20年间的年均通货膨胀率为5%,物价p(单位:元)与时间t(单位:年)之间的关系为 其中p0为t=0时的物价. 假定某种商品的p0=1,那么在第10个年头,这种商品的价格上涨的速度大约是多少(精确到0.01元/年)
解:
例题讲解
例3 已知曲线y=ln x,点P(e,1)是曲线上一点,求曲线在点P处的切线方程.
变式 求曲线y=ln x的过点O(0,0)的切线方程.
例题讲解
1. 求曲线在某点处的切线方程:
例4 已知曲线C:y=f(x)=x3+x.
(1)求曲线C在点(1,2)处切线的方程;
(2)设曲线C上任意一点处切线的倾斜角为α,求α的取值范围.
探究新知
求曲线在某点处的切线方程的步骤
例题讲解
例题讲解
探究新知
求曲线y=f(x)过点P(x0,y0)的切线方程的步骤
(1)设切点为A(xA,f(xA)),求切线的斜率k=f′(xA),写出切线方程(含参数).
(2)把点P(x0,y0)的坐标代入切线方程,建立关于xA的方程,解得xA的值,进而求出切线方程.
例题讲解
课堂练习
解:
课堂练习
√
√
√
课堂小结
基本初等函数的导数公式:
布置作业
(1)教材
(2)同步作业