内容正文:
.5.2 导数的运算
5.2.1 基本初等函数的导数
5.2.2 导数的四则运算法则
[学习目标] 1.能根据导数定义求函数y=c,y=x,y=x2,y=x3,y=,y=的导数.2.能利用给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则,求简单函数的导数(重点、易混点).
要点一 几个常用函数的导数
(1)f(x)=c(常数),则f′(x)=0;
(2)f(x)=x,则f′(x)=1;
(3)f(x)=x2,则f′(x)=2x;
(4)f(x)=x3,则f′(x)=3x2;
(5)f(x)=,则f′(x)=-;
(6)f(x)=,则f′(x)=.
要点二 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,且α≠0)
f′(x)=αxα-1
f(x)=sin x
f′(x)=cos_x
f(x)=cos x
f′(x)=-sin_x
f(x)=ax(a>0,且a≠1)
f′(x)=axln_a(a>0,且a≠1)
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=logax(a>0,且a≠1)
f′(x)=(a>0,且a≠1)
f(x)=ln x
f′(x)=
要点三 导数的运算法则
一般地,对于两个函数f(x)和g(x)的导数有如下法则:
(1)和差的导数[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
(2)积的导数
①[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);
②[cf(x)]′=cf′(x);
(3)商的导数
′=(g(x)≠0).
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1)若f(x)=0,则f′(x)=0.( )
(2)若F(x)=f(x)g(x),则F′(x)=f′(x)·g′(x).( )
(3)若f(x)=ln x,则f′(e)=1.( )
(4)若f(x)=x3+2x,那么f(x)在x0处的切线斜率最小时x0=0.( )
解析 (1)正确.常数函数的导数等于0.
(2)错误.[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).
(3)错误.当f(x)=ln x时,f′(x)=,所以f′(e)=≠1.
(4)正确.由f(x)=x3+2x,得f′(x)=3x2+2,当x=0时,k=f′(x)min=2.
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√
类型一 利用导数公式求函数的导数
规律总结
(1)若所求函数符合导数公式,则直接利用公式求解.
(2)对于不能直接利用公式的类型,一般遵循“先化简,再求导”的基本原则,避免不必要的运算失误.
(3)要特别注意“与ln x”“ax与logax”“sin x与cos x”的导数区别.
【例题1】 求下列函数的导数.
(1)y=cos ; (2)y=;
(3)y=; (4)y=lg x;
(5)y=5x; (6)y=cos.
解析 (1)因为y=cos =,所以y′=0.
(2)因为y==x-5,所以y′=-5x-6.
(3)因为y===x,所以y′=x.
(4)因为y=lg x,所以y′=.
(5)因为y=5x,所以y′=5xln 5.
(6)因为y=cos=sin x,所以y′=cos x.
【变式1】 求下列函数的导数.
(1)y=x; (2)y=(x>0);
(3)y=sin(π-x).
解析 (1)因为y=x=x,所以y′=(x)′=x=.
(2)因为y==(x>0),所以y′=()′=(x>0).
(3)因为y=sin(π-x)=sin x,所以y′=cos x.
类型二 利用导数的运算法则求导数
规律总结
(1)理解并掌握求导法则和公式的结构规律,熟记常见基本初等函数的导数公式是进行求导运算的前提.
(2)进行求导运算时,要善于分析函数解析式的结构特点,必要时应先对解析式进行恒等变形,化简解析式,再求导.
【例题2】 求下列函数的导数.
(1)y=x3+sin x;
(2)y=3x2+xcos x;
(3)y=.
解析 (1)y′=(x3+sin x)′=(x3)′+(sin x)′=3x2+cos x.
(2)y′=(3x2+xcos x)′=(3x2)′+(xcos x)′=3×2x+x′cos x+x(cos x)′=6x+cos x-xsin x.
(3)y′=′
=
=-.
【变式2】 求下列函数的导数.
(1)y=-sin;
(2)y=;
(3)y=xlog3x;
(4)y=xln.
解析 (1)因为y=-sin =sin x,所以y′=′=cos x.
(2)y′=
==-.
(3)y′=x′log3x+x(log3x)′=log3x+x·=log3x+.
(4)因为y=x·ln x=xln