内容正文:
3.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(二)
内 容 标 准
学 科 素 养
1.理解函数的和、差、积、商的求导法则.
2.理解求导法则的证明过程,能够综合运用导数公式和导数运算法则求函数的导数.
提升逻辑推理
及数学运算
授课提示:对应学生用书第59页
[基础认识]
知识点一 函数和、差的导数
[来源:学科网ZXXK]
若h(x)=f(x)+g(x),I(x)=f(x)-g(x),那么h′(x),I′(x)分别与f′(x),g′(x)有什么关系?
提示:设f(x),g(x)是可导的.
Δy=h(x+Δx)-h(x)
=f(x+Δx)+g(x+Δx)-f(x)-g(x)
=[f(x+Δx)-f(x)]+[g(x+Δx)-g(x)]=Δf+Δg
∴+=+=
∴li=lim
==f′(x)+g′(x)
+
即h′(x)=[f(x)+g(x)]′=f′(x)+g′(x)
同理可证I′(x)=[f(x)-g(x)]′=f′(x)-g′(x)
知识梳理 和、差的导数
[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
特别提醒:两个导数的和差运算只可推广到有限个函数的和差的导数运算.
知识点二 函数积、商的导数
知识梳理 (1)函数积的导数
[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)·g′(x).
(2)函数商的导数
(g(x)≠0).
′=
(3)常数与函数的积的导数,等于常数乘函数的导数,即[cf(x)]′=cf′(x).
[自我检测]
1.函数y=(-1)的导数等于( )
+1)(
A.1
B.-
C.
D.-
答案:A
2.已知f(x)=exln x,则f′(x)=( )
A.
B.ex+
C.+ln x
D.
答案:C
授课提示:对应学生用书第59页
探究一 利用导数四则运算法则求导
[阅读教材P84例2]根据基本初等函数的导数公式和导数运算法则,求函数y=x3-2x+3的导数.
题型:运用导数的运算法则求导.
方法步骤:①由基本函数的导数公式知(x3)′=3x2,x′=1,3′=0.
②由导数的运算法则得y′=3x2-2.
[例1] 求下列函数的导数:
(1)y=x3·ex;(2)y=x-sin ;
cos
(3)y=x2+log3x;(4)y=.
[解析] (1)y′=(x3)′ex+x3(ex)′=3x2ex+x3ex=x2(3+x)ex.
(2)∵y=x-cos x.
(sin x)′=1-sin x,∴y′=x′-
(3)y′=(x2+log3x)′=(x2)′+(log3x)′=2x+.
(4)y′=
=.[来源:Zxxk.Com]=
方法技巧 利用导数运算法则求解的策略
(1)分析求导式符合哪种求导法则,每一部分式子是由哪种基本初等函数组合成的,确定求导法则、基本公式.
(2)如果求导式比较复杂,则需要对式子先变形再求导,常用的变形有乘积展开变为和式求导,商式变乘积式求导,三角函数恒等变换后求导等.
(3)利用导数法则求导的原则是尽可能化为和、差,利用和、差的求导法则求导,尽量少用积、商的求导法则求导.
跟踪探究 1.求下列函数的导数:
(1)y=;
;(2)y=xsin x+
(3)y=.
;(4)y=lg x-+
解析:(1)y′=′
==
=-.
(2)y′=(xsin x)′+(.
)′=sin x+xcos x+
(3)∵y=-2,
==+
∴y′=.
=′=
(4)y′=.+′=′=(lg x)′-
探究二 导数运算法则的综合应用
[阅读教材P84例3]日常生活中的饮用水通常是经过净化的.随着水纯净度的提高,所需净化费用不断增加.已知将1吨水净化到纯净度为x%时所需费用(单位:元)为c(x)=(80<x<100).
求净化到下列纯净度时,所需净化费用的瞬时变化率:
(1)90%; (2)98%.
题型:导数的应用.
方法步骤:①利用商的求导法则求出C′(x).
②再将90,98分别代入C′(x)即得到所求.
[例2] (1)设曲线y=处的切线与直线x+ay+1=0垂直,则a=________.
在点
[解析] y′=
=,
当x==1,
时,y′=
直线x+ay+1=0的斜率是-,
由题意-=-1,所以a=1.
[答案] 1
(2)已知函数f(x)=+2xf′(1),试比较f(e)与f(1)的大小关系.
[解析] 由题意得f′(x)=+2f′(1),
令x=1,得f′(1)=+2f′(1),
即f′(1)=-1.
所以f(x)=-2x,
得f(e)=-2e,
-2e=
f(1)=-2,
由f(e)-f(1)=-2e+2<0,
得f(e)<f(1).
方法技巧 1.与切线有关的问题往往涉及切点、切点处的导数、切线方程三个主要