(共33张PPT)
6.1.4 求导法则及其应用
第2课时 简单复合函数的求导法则
1.了解复合函数的概念,掌握复合函数的求导法则. 2.能够利用复合函数的求导法则,并结合已经学过的公式、法则进行一些复合函数的求导.
学 习
目 标
新知学习 探究
PART
01
第一部分
同学们,大家有没有过网购的经历?大家一定有过这样的感受,即便你知道你买的什么东西,但当你拆开包装袋的时候,一样能给你带来无限的期盼与喜悦,犹如“拨开云雾见天日,守得云开见月明”,在我们数学上,也有一样让我们期盼的例子,那就是我们今天要学习的复合函数.
思考1 函数y=ln (2x-1)是对数函数吗?
提示:不是.
思考2 函数y=ln (2x-1)与y=ln x及y=2x-1是何关系?
提示:y=ln (2x-1)中的2x-1“占据”了对数函数y=ln x 中x的位置,若f(x)=ln x,则f(2x-1)=ln (2x-1).
一 复合函数的概念
一般地,已知函数y=f(u)与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 ________,此时称 f(g(x))有意义,且称 y=h(x)=________为函数 f(u)与 g(x)的复合函数,其中 u 称为____________.
x 的函数
f(g(x))
中间变量
√
√
√
解析:A不是复合函数;
B,C,D都是复合函数.
2.指出下列函数的复合关系.
(1)y=(a+bx)5;
解:对于y=(a+bx)5,可分解为y=u5,
u=a+bx.
指出下列函数的复合关系.
(3)y=3log2(x2-2x+3);
解:对于y=3log2(x2-2x+3),
可分解为y=3log2u,u=x2-2x+3.
划分复合函数中的外层函数与内层函数注意事项
(1)内外两层或多层函数都应是基本初等函数.
(2)复合函数是通过中间变量把内外两层函数“复合”而成的,而非加、减、乘、除的关系.
(3)内层函数的值域全部或部分应包含在外层函数的定义域内.
二 复合函数的求导法则
一般地,如果函数 y=f(u)与u=g(x)的复合函数为y=h(x)=f(g(x)),则h′(x)=[f(g(x))]′=f′(u)g′(x)=_______________,也可表示为y′x=______________.
点拨 (1)中间变量的选择应是基本初等函数的结构;
(2)求导由外向内,并保持对外层函数求导时,内层函数不变的原则;
(3)求每层函数的导数时,注意分清是对哪个变量求导.
f′(g(x))g′(x)
y′uu′x
求下列函数的导数.
(2)y=esin x;
【解】 设u=sin x,则y=eu,
所以y′x=y′u·u′x=(eu)′·(sin x)′=eu·cos x=esin xcos x.
求下列函数的导数.
(4)y=5log2(2x+1).
求复合函数的导数的步骤
[跟踪训练1] 求下列函数的导数.
(1)y=cos (1+x2);
解:设u=1+x2,则y=cos u,
所以y′x=y′u·u′x=(cos u)′·(1+x2)′=-sin u·2x=-2x sin (1+x2).
(2)y=ln (2x2+x);
求下列函数的导数.
(3)y=e-2x+1.
解:设u=-2x+1,则y=eu,所以y′x=y′u·u′x=(eu)′·(-2x+1)′=-2eu=-2e-2x+1.
√
利用导数求切线的斜率是一种非常有效的方法,它适用于任何可导函数.解决与切线有关的问题的前提是正确求出复合函数的导数,其次关注已知点是否为切点.若切点没有给出,一般是先把切点坐标设出来,并求出切点的坐标,从而求出切线方程.
[跟踪训练2] (1)若曲线y=e2ax在点(0,1)处的切线与直线x+2y+1=0垂直,则a=( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
√
(2)已知函数f(x)=-x2+3xf′(1)+6ln (2x+1),则f(1)=________.
6ln 3-4
课堂巩固 自测
PART
02
第二部分
√
1.(教材P89练习BT4改编)设f(x)=e2x-x,则f(x)在x=0处的导数f′(0)=( )
A.-1 B.0
C.1 D.e
解析:由已知可得,f′(x)=e2x·(2x)′-x′=2e2x-1,所以f′(0)=1.故选C.
√
√
1
4.(教材P90习题6-1BT4改编)已知函数f(x)=(3x+1)2ln (3x).
(1)求f(x)的导数;
1.已学习:复合函数的概念、复合函数的求导法则.
2.须贯通:对复合函数求导,熟练后,中间步骤可以省略,即不必再写出函数的复合过程,可直接运用公式,由外及内逐层求导.
3.应注意:(1)求复合函数的导数时应把握结构特征正确分解函数;(2)求导时要分清是对哪个变量求导.