高中数学新人教版选修2-2课时作业:第一章 导数及其应用1.2.1几个常用函数的导数基本初等函数的导数公式 联系客服

发布时间 : 星期五 文章高中数学新人教版选修2-2课时作业:第一章 导数及其应用1.2.1几个常用函数的导数基本初等函数的导数公式更新完毕开始阅读

1.2.1 几个常用函数的导数

1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)

明目标、知重点

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1.能根据定义求函数y=c,y=x,y=x,y=,y=x的导数.

x2.能利用给出的基本初等函数的导数公式求简单函数的导数.

1.几个常用函数的导数

原函数 导函数 f(x)=c f(x)=x f(x)=x2 f(x)= xf(x)=x 2.基本初等函数的导数公式 原函数 1f′(x)=0 f′(x)=1 f′(x)=2x f′(x)=-2 xf′(x)=12x 1导函数 f(x)=c f(x)=xα(α∈Q*) f(x)=sin x f(x)=cos x f(x)=ax f(x)=ex f(x)=logax f(x)=ln x f′(x)=0 f′(x)=αxα-1 f′(x)=cos_x f′(x)=-sin_x f′(x)=axln_a(a>0) f′(x)=ex f′(x)=(a>0且a≠1) xln af′(x)= x11

情境导学]

在前面,我们利用导数的定义能求出函数在某一点处的导数,那么能不能利用导数的定义求

出比较简单的函数及基本函数的导数呢?这就是本节要研究的问题. 探究点一 几个常用函数的导数

思考1 怎样利用定义求函数y=f(x)的导数? Δy答 (1)计算,并化简;

Δx(2)观察当Δx趋近于0时,

Δy趋近于哪个定值; ΔxΔy(3)趋近于的定值就是函数y=f(x)的导数. Δx思考2 利用定义求下列常用函数的导数: ①y=c,②y=x,③y=x, 1

④y=,⑤y=x.

2

x答 ①y′=0,②y′=1,③y′=2x,④y′=Δlim x→0

Δy= Δx11-x+Δxx-11lim =lim =-(其它类同), Δx→0Δx→0x?x+Δx?Δxx21⑤y′=. 2x思考3 导数的几何意义是曲线在某点处的切线的斜率.物理意义是运动物体在某一时刻的瞬时速度. (1)函数y=f(x)=c(常数)的导数的物理意义是什么? (2)函数y=f(x)=x的导数的物理意义呢? 答 (1)若y=c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.

(2)若y=x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的匀速运动.

思考4 在同一平面直角坐标系中,画出函数y=2x,y=3x,y=4x的图象,并根据导数定义,求它们的导数.

(1)从图象上看,它们的导数分别表示什么?

(2)这三个函数中,哪一个增加得最快?哪一个增加得最慢? (3)函数y=kx(k≠0)增(减)的快慢与什么有关?

答 函数y=2x,y=3x,y=4x的图象如图所示,导数分别为y′=2,y′=3,y′=4.

(1)从图象上看,函数y=2x,y=3x,y=4x的导数分别表示这三

条直线的斜率.

(2)在这三个函数中,y=4x增加得最快,y=2x增加得最慢.

(3)函数y=kx(k>0)增加的快慢与k有关系,即与函数的导数有关系,k越大,函数增加得越快,k越小,函数增加得越慢.

函数y=kx(k<0)减少的快慢与|k|有关系,即与函数导数的绝对值有关系,|k|越大,函数减少得越快,|k|越小,函数减少得越慢.

1

思考5 画出函数y=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

x线方程.

11

答 函数y=的图象如图所示,结合函数图象及其导数y′=-2发现,

xx1

当x<0时,随着x的增加,函数y=减少得越来越快;当x>0时,随

x着x的增加,函数减少得越来越慢.

1

点(1,1)处切线的斜率就是导数y′|x=1=-2=-1,故斜率为-1,过

1点(1,1)的切线方程为y=-x+2.

思考6 利用导数的定义可以求函数的导函数,但运算比较繁杂,有些函数式子在中学阶段无法变形,怎样解决这个问题?

答 可以使用给出的导数公式进行求导,简化运算过程,降低运算难度. 探究点二 基本初等函数的导数公式

思考 你能发现8个基本初等函数的导数公式之间的联系吗? 答 公式6是公式5的特例,公式8是公式7的特例. 例1 求下列函数的导数:

π143x(1)y=sin;(2)y=5;(3)y=3;(4)y=x;

3x(5)y=log3x. 解 (1)y′=0;

(2)y′=(5)′=5ln 5;

xx?1?-3-4

(3)y′=?3?′=(x)′=-3x;

x??

331343

(4)y′=(x)′=(x)′=x-=;

4444

4x(5)y′=(log3x)′=

1

. xln 3

反思与感悟 对于教材中出现的8个基本初等函数的导数公式,要想在解题过程中应用自如,π3

必须做到以下两点:一是正确理解,如sin=是常数,而常数的导数一定为零,就不会32π?π?出现?sin?′=cos这样的错误结果.二是准确记忆,灵活变形.如根式、分式可转化为指

3?3?数式,利用公式2求导. 跟踪训练1 求下列函数的导数:

1x18

(1)y=x;(2)y=();(3)y=xx;(4)y=logx.

23解 (1)y′=8x;

1x11x(2)y′=()ln =-()ln 2;

222331

(3)∵y=xx=x,∴y′=x;

222(4)y′=

113=-

1

. xln 3

7

xln 例2 判断下列计算是否正确. π求y=cos x在x=处的导数,过程如下: 3y′|x==?cos?′=-sin =-3π3??π??π33. 2解 错误.应为y′=-sin x, ππ3

∴y′|x==-sin =-.

332

反思与感悟 函数f(x)在点x0处的导数等于f′(x)在点x=x0处的函数值.在求函数在某点处的导数时可以先利用导数公式求出导函数,再将x0代入导函数求解,不能先代入后求导. 跟踪训练2 求函数f(x)=ln x在x=1处的导数. 1

解 f′(x)=(ln x)′=,

x∴f′(1)=1,

∴函数f(x)在x=1处的导数为1. 探究点三 导数公式的综合应用

按照基本初等函数的导数公式,我们可以解决两类问题: (1)可求基本初等函数图象在某一点P(x0,y0)处的切线方程. (2)知切线斜率可求切点坐标.

例3 已知直线l: 2x-y+4=0与抛物线y=x相交于A、B两点,O是坐标原点,试求与直

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