内容正文:
教 案
教学基本信息
课题
导数公式表及导数的四则运算法则(2)
学科
数学
学段:高中
年级
高二
教材
书名: 普通高中课程标准实验教科书数学选修1-1 (B版) 出版社: 人民教育出版社 出版日期: 2007 年 4 月第二版
教学目标及教学重点、难点
教学目标:
1. 能熟练运用导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数.
2. 能正确运用导数的几何意义,解决有关曲线切线的问题.
3. 通过求导数的过程,提升数学运算的素养;在对曲线切线问题的探究过程中,培养分析问题、解决问题、多角度理解问题的能力.
教学重点:
熟练运用导数公式和导数的四则运算法则.
教学难点:
灵活运用导数的四则运算法则求导数.
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
引入
复习基本初等函数求导公式:
为正整数
为有理数
复习导数的四则运算法则:
1. 函数和(或差)的求导法则:
2. 函数积的求导法则:
3. 函数商的求导法则:
()
温故知新,为新课学习做准备.
温故知新,为新课学习做准备.
新课
和
例题
(1) 利用导数公式和运算法则求导数
例题:求函数的导数.
分析:
①优先考虑乘法运算,将变形转化为:
,
再根据函数和或差的求导法则求导.
②优先考虑导数运算,保留括号,根据函数积的求导法则求导:
解法1:
解法2:
与解法1结果相同.
例题:求函数的导数.
分析:
这个函数既可以看成是一次函数与正弦函数的复合函数,也可以转化为,由三个函数的乘积构成.求导时,可以先把与的乘积看成一个整体进行求导,然后再对求导.
解:
师:最后一步的化简用到了倍角公式.
练习:求函数的导数.
分析:利用倍角公式,有三种转化形式
下面我们书写一下以第一种转化形式进行求导的过程,同学们可以自己尝试将cos2x转化为另外两种形式进行求导.
解:
练习:求函数的导数.
分析:
这个函数是由两个函数通过做差运算构成的,其中第一个函数是幂函数,它的导数是1;第二个函数,如果根据函数积的求导法则求导,则需要对和求导,
,
需要用到复合函数求导法则进行求导,目前我们暂不涉及,而且求导完成后,还需要利用三角函数知识进一步运算将这个和式化简整理. 那我们想一想,能否一开始就利用三角函数知识将进行化简呢?不难看出,利用倍角公式,有
,这是一个常数乘以正弦函数的结构,求导更简单.
解:
小结:在以上三个有关三角函数的求导问题中,我们都运用了三角恒等变换的知识对函数进行了变形或化简,使其转化为正弦函数或余弦函数的四则运算的形式,然后再运用相应的求导法则,及正弦函数和余弦函数的求导公式,求出了它们的导数.
例题:求函数的导数.
分析:
可以由两个函数通过做除法运算构成,其中一个函数是,它是两个幂函数的和的结构,另一个函数是以e为底的指数函数. 可以根据函数商的求导法则,对求导.
解:
下面我们再来看一个除法结构的函数:
例题:求函数的导数.
分析:
根据函数商的求导法则,我们可以直接对进行求导,但在求导之前,我们先来观察一下的解析式,能不能先进行化简呢?不难发现,分子的第一项与分母有公共的因子,可以同时除以,化简为的形式;分子的第二项是常数1,它除以分母,等于,是一个幂函数,可以运用幂函数求导公式直接求导;尽管化简后,的解析式中仍然有一个分式,但这要比原来的分式形式简单很多.
解:
可见,对化简之后再求导,运算量较少,运算也较快.
问题:通过以上求导数的过程,你有什么体会?
师生共同总结:
解决函数的求导问题,应先分析所给函数的结构特点,选择正确的求导公式和运算法则. 在求导之前,有时需要利用代数、三角恒等变换等知识对函数进行化简或变形,然后再求导,以减少运算量,提高运算速度.
问题:你能构造出一个初等函数,并运用求导公式
和四则运算法则求出它的导数吗?
教师提出问题,学生课后自己尝试一下.
(2) 利用导数公式和运算法则解决曲线的切线问题
回顾:导数的几何意义是什么?
曲线在点的切线的斜率等于.
曲线在点的切线方程为.
例题:已知函数.
(1) 求曲线 在点处的切线方程.
(2) 求曲线 的斜率为4的切线方程.
(3) 求曲线 过原点的切线方程.
分析及解答:
(1) 给出了切点坐标,要求切线方程,只需要知道切线的斜率即可. 根据导数的几何意义,我们需要求出在处的导数,为此,我们可以先求出的导函数,再将代入导函数解析式即可.
解:
所以,曲线 在点处的切线方程为
即,.
这样,我们就利用导数解决了曲线在某点的切线方程的求法问题.
(2) 给出了切线的斜率4,要求