内容正文:
1.2 导数的运算
1.2.3 导数的四则运算法则
【提出问题】
我们由定义已经求出了基本初等函数的导数。
(1)(c)′=0(c为常数);
(2)(xn)′=nxn-1(n为有理数);
(3)(sinx)′=cosx;
(4)(cosx)′=-sinx;
(5)(ax)′=axlna(a>0且a≠1);
(6)(ex)′=ex;
(7)(logax)′=(a>0且a≠1);
(8)(lnx)′=.
初等函数是由基本初等函数经过四则运算、乘方、开方和各种复合运算构成。
因此,初等函数的导数可以经过基本初等函数导数的运算而求得。怎么求呢?我们来解决这个问题。
【获得新知】
(1)函数和(或差)的求导法则
设f(x),g(x)是可导的,求f(x)g(x)的导数。
设,则
所以
所以
即
同理可证:
所以
即,两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数和(或差)。
这个法则可推广到任意有限个函数,即
(2)函数积的求导法则
设f(x),g(x)是可导的,求f(x) g(x)的导数。
设,则
所以
所以
即
所以
即,两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘上第二个函数,加上第一个函数乘上第二个函数的导数。
由上述法则可以得到
即,常数与函数的导数,等于常数乘以函数的导数。
(3)函数商的求导法则
设f(x),g(x)是可导的,且,求的导数。
设,则
所以
所以
即
所以
特别地,当时,
(4)复合函数的求导法则
对于函数y=f[φ(x)],令u=φ(x),若y=f(u)是中间变量u的函数,u=φ(x)是自变量x的函数,则函数y=f[φ(x)]是自变量x的复合函数.
设y=φ(x)在点x可导,u′x=φ′(x),函数y=f(u)在点x的对应点u处也可导,则复合函数y=f[φ(x)]在x处可导,
y′x=y′u·u′x,
或f′[φ(x)]=f′(u)·φ′(x).
【经典例题】
例1.求函数的导数。
解:因为
所以函数的导数为。
【规律技巧】必须熟记常见的求导公式并熟练运用,应用公式时一般遵循“先化简,再求导”的基本原则.
例2.求函数的导数。
解:y=cos(4x2)是由y=cosu,u=4x2复合而成,
因为y′u=-sinu,u′x=8x,
所以y′=y′u·u′x=(-sinu)·(8x)=(-8x)sin(4x2).
所以函数的导数为。
【规律技巧