(共15张PPT)
6.1.4 课时2
复合函数的求导法则及应用
1.了解复合函数的概念.
2.理解复合函数的求导法则,并能求简单的复合函数的导数.
回顾:导数的四则运算法则
和、差:= ;
积:,
特殊:;
商:;
.
情境:假设某商品的利润y是销售量u的函数,销售量u是销售价格x的函数,且
那么,不难看出,利润y是销售价格x的函数,且有
复合函数
一般地,已知函数 y = f (u) 和 u = g(x),给定x的任意一个值,就能确定u的值.如果此时还能确定y的值,则y可以看成x的函数,此时称f (g(x)) 有意义,且称
为函数f (u)与g(x)的复合函数,其中u称为中间变量.
复合函数可分为内外两层:
f (u)为外层函数
g(x)为内层函数.
问题1:指出以下函数可以分别看做是由哪两个函数复合而成的:
(1);
(2);
(3);
(4).
()
()
()
()
问题2:已知 .
(1)可以由与得到吗?
(2)分别求出有什么关系?,并总结它们之间的关系.
(1)如果在中,令,则有
.
问题2:已知.
(2)分别,并总结它们之间的关系.
(2),
所以
.
又因为,所以
.
一般地,如果函数与的复合函数为
,
则可以证明,复合函数的导数与之间的关系为
这一结论也可以表示为
即:y 对 x 的导数等于 y 对 u 的导数与 u 对 x 的导数的乘积.
复合函数求导法则
.
.
解:(1)函数h(x)可以看作函数和的复合函数,根据复合函数求导法则,因此
=5.
(2)函数可以看成是由和的复合函数,因此 =.
例1.求下列函数的导数
(1)h(x) (2)f(x)
(3); (4)
例1.求下列函数的导数
(1)h(x) (2)f(x)
(3); (4)
(3)函数可以看成是由和的复合函数,因此
= =.
(4)函数可以看成是由和的复合函数,因此
= =cosu.
方法归纳
求复合函数导数的步骤
分解
选定中间变量,正确分解复合关系,即说明函数关系
, ;
求导
分步求导(弄清每一步求导是哪个变量对哪个变量求导),要特别注意中间变量对自变量求导,即先求,再求;
回代
计算,并把中间变量转化为自变量的函数.
1.函数y=x2cos 2x的导数为( )
A.y′=2xcos2x-x2sin2x B.y′=2xcos2x-2x2sin2x
C.y′=x2cos2x-2xsin2x D.y′=2xcos2x+2x2sin2x
2.已知f (x)=ln(3x-1),则f ′(1)=________.
B
3. 求下列函数的导数.
(1)y=x-2+x2; (2)y=3xex-2x+e;
(3)y=; (4)y=x2-.
解:(1)y′=2x-2x-3.
(2)y′=(ln 3+1)·(3e)x-2xln 2.
(3)y′=.
(4)∵y=x2-=x2-sin x,∴y′=2x-cos x.
结合以下关键词谈谈你的收获:
1.复合函数;
2.复合函数的导数法则;
3.复合函数求导法则的综合应用.(共17张PPT)
6.1.4 课时1
函数的四则运算求导法则及应用
我们知道,由基本初等函数经过加、减、乘、除等运算可以构造出新的函数,例如,由与相加可以得到新函数
那么,构造出新函数的导函数与原有函数的导函数之间是否有联系呢?
1.掌握导数的四则运算法则.
2.能用导数的四则运算法则求简单函数的导数.
问题1:设由,且,猜测 的关系.
.
猜测:
利用导数的定义,请证明此猜测.
设,则
+,
所以,
即=+.
证明:
问题1:设由,且,猜测 的关系.
一般的如果与都可导,则
即两个函数之和的导数,等于这两个函数的导数之和.
=+
类似地,如果都可导,则
即两个函数之差的导数,等于这两个函数的导数之差.
=
求导法则
和
差
上述法则可以推广到任意有限个函数,即
.
例1:求下列导数
(1) (2)
解:原式
解:原式
问题2:如果都可导,你认为 的导数与有什么关系?用实例验证你的猜想.
一般来说,
例如,当时,,因此
, ,
即
事实上,可以证明,当都可导都可导时,有
.
即两个函数之积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函数乘上第二个函数的导数.
特别地,当是常函数,即=C时,因为=0,所以由上述法则立即可以得出
即常数与函数之积的导数,等于常数乘以函数的导数.
问题3:如果都可导,且,,你认为的导数与有什么关系?用实例验证你的猜想.
一般来说,.
例如,当 时,因此
,
即.
事实上,可以证明,当都可导,且,时有
=.
事实上,可以证明,当都可导时,有
积
求导法则
商
事实上,可以证明,当都可导,且,有
例2:求下列导数.
(1) (2)
解:原式
解:原式
(3) (4)
解:原式
解:原式
例3:求曲线在(,)处的切线方程.
解:因为 ===.
所以所求切线的斜率为 又因为所以切点为(,1),从而可知所求切线的方程为 ,即
方法归纳
求函数的导数的策略
(1)先区分函数的运算特点,即函数的和、差、积、商,再根据导数的运算法则求导数;
(2)对于三个以上函数的积、商的导数,依次转化为“两个” 函数的积、商的导数计算.
1.求下列函数的导数
(1) (2)
解:
y = .
(1)= = = = .
(2)= ()' = = = .
2.求下列函数的导数
(1) (2).
解:(1)
= .
(2)
.
导数的四则运算法则
和、差:______________________________;
积:__________________________________,特殊:________;
商:__________________________________; ________________.
=