发布时间 : 星期二 文章2017-2018学年高中数学 第一章 导数及其应用 1.2 导数的计算学案 新人教A版选修2-2更新完毕开始阅读
1.2 导数的计算
第1课时 几个常用函数的导数、基本初等函数的导数公式及导数的运算法则
[核心必知]
1.预习教材,问题导入
根据以下提纲,预习教材P12~P16的内容,回答下列问题. 已知函数:
①y=f(x)=c,②y=f(x)=x,③y=f(x)=x, 1
④y=f(x)=,⑤y=f(x)=x.
2
x(1)函数y=f(x)=c的导数是什么?
Δyf(x+Δx)-f(x)c-c提示:∵===0,
ΔxΔxΔx
(2)函数②③④⑤的导数分别是什么?
11?1?2
提示:由导数的定义得:(x)′=1,(x)′=2x,??′=-2,(x)′= .
x?x?2x(3)函数②③⑤均可表示为y=x(α∈Q)的形式,其导数有何规律? 提示:∵(x)′=1·x=αxα-1
1-1
α
*
,(x)′=2·x22-1
111?1?α
,(x)′=??′=x-1=,∴(x)′
22?x2?2x.
2.归纳总结,核心必记 (1)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)=0 f(x)=xα(α∈Q) *f′(x)=α·xα-1 f′(x)=cos_x f(x)=sin x f(x)=cos x f(x)=ax f(x)=ex f(x)=logax f′(x)=-sin_x f′(x)=axln_a(a>0) f′(x)=ex f′(x)=(a>0,且xln aa≠1) 1f(x)=ln x (2)导数运算法则 ①[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);
f′(x)= x1②[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x); 当g(x)=c时,[cf(x)]′=cf′(x). ③?
?f(x)?′=f′(x)g(x)-f(x)g′(x)(g(x)≠0).
?2
[g(x)]?g(x)?
[问题思考]
(1)常数函数的导数为0说明什么?
提示:说明常数函数f(x)=c图象上每一点处的切线的斜率都为0,即每一点处的切线都平行(或重合)于x轴.
(2)对于公式“若f(x)=x(α∈Q),则f′(x)=αx“α∈R”,公式是否仍然成立?
提示:当α∈R时,f′(x)=αx(3)下面的计算过程正确吗?
α-1
α
*
α-1
”,若把“α∈Q”改为
*
仍然成立.
?sinπ?′=cosπ=2.
?4?42??
π2
提示:不正确.因为sin=是一个常数,
42
?π?而常数的导数为零,所以?sin?′=0.
4??
(4)若f(x),g(x)都是可导函数,且f(x)≠0,那么下列关系式成立吗? ①[af(x)+bg(x)]′=af′(x)+bg′(x)(a,b为常数); ②?
?1?′=-f′(x). ?2[f(x)]?f(x)?
[课前反思]
提示:由导数的运算法则可知,这两个关系式都正确.
(1)基本初等函数的导数公式有哪些?
2
; (2)导数的运算法则有哪些?其适用条件是什么?
.
[思考] 你能说出函数f(x)=c与f(x)=x、f(x)=sin x与f(x)=cos x、f(x)=a与f(x)=e、f(x)=logax与f(x)=ln x的导数公式有什么特点和联系吗?
名师指津:(1)幂函数f(x)=x中的α可以由Q推广到任意实数. (2)正、余弦函数的导数可以记忆为“正余互换,(符号)正同余反”.
(3)指数函数的导数等于指数函数本身乘以底数的自然对数,(e)′=e是(a)′=aln
xxxxα
*
α
xxa的特例.
1
(4)对数函数的导数等于x与底数的自然对数乘积的倒数,(ln x)′=是(logax)′=
x1
的特例. xln a讲一讲
1.求下列函数的导数:
(1)y=10;(2)y=lg x;(3)y=log1x;
2
xxx??(4)y=x;(5)y=?sin +cos ?-1. 22??
4
3
2
[尝试解答] (1)y′=(10)′=10ln 10. (2)y′=(lg x)′=
1
. xln 10
xx11
(3)y′=(log1x)′==-.
1xln 2xln 223
313
(4)y′=(x)′=(x4)′=x-=. 444
4x4
3
3
xx??(5)∵y=?sin +cos ?-1 22??
=sin+2sin cos +cos-1
2222=sin x,
∴y′=(sin x)′=cos x.
(1)若给出的函数解析式符合基本初等函数的导数公式,则直接利用公式求导. (2)若给出的函数解析式不符合导数公式,则通过恒等变换对解析式进行化简或变形后求导,如根式要化成指数幂的形式求导.
练一练
1.求下列函数的导数:
2
2
xxx2
x?1??1?(1)y=??;(2)y=??; ?e??10?
3
(3)y=lg 5;(4)y=3lgx; (5)y=2cos-1.
2
1?x1??1?x?1?-x解:(1)y′=????′=??ln=-x=-e.
e?e?e??e??1?x??1?x?1-ln 10?(2)y′=????′=??ln = x1010?10???10??=-10 ln 10.
(3)∵y=lg 5是常数函数, ∴y′=(lg 5)′=0. 3
(4)∵y=3 lgx=lg x, ∴y′=(lg x)′=
2
-x2
xxx1
. xln 10
(5)∵y=2cos-1=cos x,
2∴y′=(cos x)′=-sin x.
讲一讲
2.(链接教材P15-例2)求下列函数的导数:
x
4