内容正文:
3.2 导数的计算
3.2.1 几个常用函数的导数
3.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)
内 容 标 准
学 科 素 养
1.能根据定义求函数y=c,y=x,y=x2,y=的导数.
,y=
2.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.
应用数学抽象
提高数学运算
授课提示:对应学生用书第56页
[基础认识]
知识点一 几个常用函数的导数
导数的几何意义是曲线在某一点处的切线的斜率,物理意义是运动物体在某一时刻的瞬时速度.那么,对于函数y=f(x),如何求它的导数呢?
下列函数的导数是什么?
(1)f(x)=c;(2)f(x)=x;(3)f(x)=x2;(4)f(x)=.
;(5)f(x)=
提示:由导数的定义得
(1)f′(x)=0=0;
= =
(2)f′(x)==1;
=
(3)f′(x)= (Δx+2x)=2x;
= =
(4)f′(x)=;
=- = =
(5)f′(x)=
= =
=.
=
知识梳理 几个常用函数的导数
原函数
导函数
f(x)=c
f′(x)=0
f(x)=x
f′(x)=1
f(x)=x2
f′(x)=2x
f(x)=
f′(x)=-
f(x)=
f′(x)=
知识点二 基本初等函数的导数公式
知识梳理 为了方便,今后我们可以直接使用下面的基本初等函数的导数公式表.
原函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=0
f(x)=xα(α∈Q*)
f′(x)=αxα-1
f(x)=sin x
f′(x)=cos_x
f(x)=cos x
f′(x)=-sin_x
f(x)=ax
f′(x)=axln_a(a>0)
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=logax
f′(x)=(a>0,且a≠1)[来源:学+科+网Z+X+X+K]
f(x)=ln x
f′(x)=
[自我检测]
求下列函数的导数:
(1)f(x)=;(3)h(x)=3x.
;(2)g(x)=cos
答案:
(2)g(x)=cos ,∴g′(x)=0;
=
(3)h′(x)=3xln 3.[来源:学科网ZXXK]
授课提示:对应学生用书第57页
探究一 利用导数公式求函数的导数
[阅读教材P83例1]假设某国家在20年期间的年均通货膨胀率为5%,物价p(单位:元)与时间t(单位:年)有如下函数关系p(t)=p0(1+5%)t,
其中p0为t=0时的物价.假定某种商品的p0=1,那么在第10个年头,这种商品的价格上涨的速度大约是多少(精确到0.01)?
题型:基本初等函数的导数.
方法步骤:①根据导数的几何意义,上涨速度就是导数.
②利用导数公式表求出p′(t).
③再求出p′(10)就是第10个年头的上涨速度.
[例1] 求下列函数的导数:
(1)y=10x;(2)y=lg x;
(4)y=2-1.
;(5)y=
[解析] (1)y′=(10x)′=10xln 10.
(2)y′=(lg x)′=.
.
(5)∵y=2-1
=sin2-1
+cos2cos +2sin
=sin x,
∴y′=(sin x)′=cos x.
方法技巧 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.
跟踪探究 1.(1)y=x;
x;(2)y=
(3)y=lg 5;(4)y=3lg-1.
;(5)y=2cos2
解析:(1)y′=xln′=
=-=-e-x.
(2)y′==xln′=
=-10-xln 10.
(3)∵y=lg 5是常数函数,
∴y′=(lg 5)′=0.
(4)∵y=3 lg=lg x,[来源:学*科*网Z*X*X*K]
∴y′=(lg x)′=.
(5)∵y=2cos2-1=cos x,
∴y′=(cos x)′=-sin x.
探究二 利用导数公式求曲线的切线方程
[教材P82探究改编]求曲线y=在(1,1)处的切线方程.
解析:∵y==x-1,
∴y′=-x-2=-,
∴y′|x=1=-1,
∴曲线y=在(1,1)处的切线方程为y-1=-(x-1),即y=-x+2.
[例2] (1)求过曲线y=sin x上点P且与在这点处的切线垂直的直线方程.
[解析] ∵y=sin x,∴y′=cos x,
曲线在点P处的切线斜率是:
y′|x=.
==cos
∴过点P且与切线垂直的直线的斜率为-,
=-,故所求的直线方程为y-
即2x+=0.-y-
(2)设P是曲线y=ex上任意一点,求点P到直线y=x的最小距离.
解析:如图,设l是与直线y=x平行,且与曲线y