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6.1.3 基本初等函数的导数
第六章 导数及其应用
1.能根据导数的定义推导常数函数与幂函数的导数.
2.掌握基本初等函数的导数公式表,会利用导数公式表求导数.
3.会求曲线的切线方程.
如何求函数y=f(x)在点x0处的导数?
这涉及到函数在任意一点的导数问题,
通过f'(x0)= 可知f'(x)=,
这就是函数在任意一点的导数,即导函数,它不再是一个确定的数,而是一个函数.
问题:求函数在某一点的导数,可以发现函数在该点附近的变化,能否通过求导研究函数的整体变化?
1.导函数
一般地,如果函数y=f(x)在其定义域内的每一点x都可导,则称f(x)可导.此时,对定义域内的每一个值x,都对应一个确定的导数f'(x).于是,在f(x)的定义域内,f'(x)是一个函数,这个函数通常称为函数y=f(x)的导函数,
记作f'(x)(或y',yx'),即f'(x)=y'=yx'=.
知识梳理
合作完成:求常函数f(x)=c以及常用幂函数的导数.
原函数 导函数
f(x)=C,其中C为常数 f'(x)=____
f(x)=x f'(x)=____
f(x)=x2 f'(x)=____
f(x)=x3 f'(x)=____
f(x)= f'(x)=______
f(x)= f'(x)=
0
1
2x
3x2
-
改写成幂指数形式
由此推测,对任意的幂函数 ,都有:
知识梳理
基本初等函数的导数公式
原函数 导函数
f (x)=C(C为常数) f ′(x)=_____________
f (x)=xα(α∈Q,且α≠0) f ′(x)=_____________
f (x)=sin x f ′(x)=_____________
f (x)=cos x f ′(x)=_____________
f (x)=ax(a>0,且a≠1) f ′(x)=_____________(a>0,且a≠1)
f (x)=ex f ′(x)=_____________
f (x)=logax(a>0,且a≠1) f ′(x)=_____________(a>0,且a≠1)
f (x)=ln x f ′(x)=_____________
0
思考:(1)函数f(x)=ax的导数与函数f(x)=ex的导数之间有什么关系
(2)函数f(x)=logax与f(x)=lnx的导数之间有何关系
(1)f(x)=ex是底数为e的指数函数,是特殊的指数函数,所以其导数f′(x)=ex也是f′(x)=axlna当a=e时的特殊情况.
(2)f(x)=lnx是f(x)=logax的一个特例,f(x)=lnx的导数也是f(x)=logax的导数的特例.
例1 求下列函数的导数.
求简单函数的导函数有两种基本方法:
(1)利用导数的定义求导,但运算比较复杂;
(2)利用导数公式求导,可以简化运算过程、降低运算难度.
在解题时,应先根据所给问题的特征,将题中的函数化为基本初等函数,再选择合适的求导公式求解.
归纳总结
例2 已知函数f(x)=,求曲线y=f(x)在点A(4,2)处的切线方程.
解:由f(x)=得f'(x)=,
在点A(4,2)处的切线k=f'(4)=,
故所求切线方程为y-2=(x-4),即x-4y+4=0.
变式:求曲线y=f(x)=上与直线y=2x-4平行的切线方程.
解:设切点为(x0,y0),
由f(x)=得f'(x)=,故f'(x0)=,
∵切线与直线y=2x-4平行,∴=2,
∴x0=,∴y0=,
故所求切线方程为y-=2(x-),即16x-8y+1=0.
例3 已知函数 .
(1)求曲线 在点 处的切线方程;
(2)求曲线 过点 的切线方程.
解:(1) 由 ,得 ,
故切线斜率 ,
又 ,
所以切线方程为 ,即 .
(2)① 当 为切点时,由(1)知,切线方程为 ;
②当 不为切点时,
设切点为 ,则切线斜率 ,
故切线方程为 ,
又切线过点 ,所以 ,
解得 (舍去)或 ,
因此切线方程为 .
综上,过点 的切线方程为 或 .
例3 已知函数 .
(2)求曲线 过点 的切线方程.
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.
归纳总结
基本初等函数的导数
导函数
导数公式表
求切线方程
在某点的
切线方程
过某点的
切线方程
B
2.下列函数求导运算正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
C
3.设函数f (x)=, f (1)=1,则a=__________.
4.函数y=x3在点(2,8)处的切线方程为( )
A.y=12x-16 B.y=12x+16
C.y=-12x-16 D.y=-12x+16
A