内容正文:
5.2 导数的运算
一、基本初等函数的导数
函数
导函数
函数
导函数
(c是常数)
(为实数)
特别地
特别地
二、导数的运算法则
1、加减法:
2、乘法:
3、除法:
三、复合函数的导数
1、复合函数的概念
一般地,对于两个函数和,如果通过中间变量,可以表示成的函数,那么称这个函数为和的复合函数,记作.
2、复合函数的求导法则
一般地,复合函数的导数和函数,的导数间的关系为,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
规律:从内到外层层求导,乘法连接。
3、求复合函数的导数的步骤
第一步分层:选择中间变量,写出构成它的内、外层函数;
第二步分别求导:分别求各层函数对相应变量的导数;
第三步相乘:把上述求导的结果相乘;
第四步变量回代:把中间变量代回。
4、求复合函数的导数注意以下几点:
(1)分解的函数通常为基本初等函数;
(2)求导时分清是对哪个变量求导;
(3)计算结果尽量简洁。
四、导函数的常用结论
1、奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数.周期函数的导数还是周期函数.
2、函数的导数反映了函数的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小反映了变化的快慢,越大,曲线在这点处的切线越“陡”.
题型一 求简单函数的导数
【例1】求下列函数的导数.
(1); (2); (3); (4).
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】(1),则
(2),则
(3),则
(4),则
【变式1-1】已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意,,故选:A.
【变式1-2】下列各式正确的是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据基本函数求导公式,
,故A错误;,故B错误;
,故C正确;,故D错误.故选:C.
【变式1-3】函数的导函数为______.
【答案】
【解析】由得,
故答案为:
【变式1-4】设,,,……,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意得,,,
,,,……,
又因为,
故,故选:B.
题型二 求复合函数的导数
【例2】函数的导数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令,则故选:B.
【变式2-1】(多选)下列求导运算正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】AD
【解析】A,因为,所以,故正确;
B,因为,所以,故错误;
C,因为,所以,故错误;
D,因为,所以,故正确.故选:AD.
【变式2-2】求函数的导数.
【答案】
【解析】
【变式2-3】求下列函数的导数:
(1); (2); (3);
(4); (5); (6).
【答案】(1);(2);(3);(4);(5);(6)
【解析】(1)函数可以看作函数和的复合函数,
∴.
(2)函数可以看作函数和的复合函数,
∴ .
(3)函数可以看作函数和的复合函数,
∴.
(4)函数可以看作函数和的复合函数,
∴.
(5)函数可以看作函数和的复合函数,
∴ .
(6)函数可以看作函数和的复合函数,
∴.
题型三 求导数值问题
【例3】若函数的导函数为,且满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,得,
令,则,解得,
所以,.故选:D.
【变式3-1】已知函数的导函数为,且满足,则( )
A. B. C.4 D.
【答案】C
【解析】因为 ,
所以 ,
所以 ,所以
,所以 .故选:C.
【变式3-2】已知函数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【解析】因为,
故可得,
令,则,故,
则.故选:.
【变式3-3】已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,,
所以,所以,所以,
所以,
所以,故选:A
题型四 求切线的方程或斜率
【例4】函数在处的切线的斜率为( )
A.0 B.1 C.2 D.e
【答案】A
【解析】函数的导数,
由导数的几何意义,可知:在处的切线的斜率为.故选:A.
【变式4-1】设P是曲线上任意一点,则曲线在点P处的切线的倾斜角α的取值范围是 __.
【答案】
【解析】由已知得,
由得.
故答案为:.
【变式