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第六章 导数及其应用
6.1.4 求导法则及其应用
第2课时 简单复合函数的导数
[学习任务]
1.进一步运用导数公式和导数运算法则求函数的导数.
2.了解复合函数的概念,掌握复合函数的求导法则.
第2课时 简单复合函数的导数
[对应学生用书第50页]
知识点 复合函数的导数
1.复合函数的概念
一般地,已知函数y=f(u)与u=g(x),给定x的任意一个值,就能确定u的值.如果此时还能确定y的值,则y可以看成x的函数,此时称f(g(x))有意义,且称y=h(x)=f(g(x))为函数 f(u) 与 g(x) 的复合函数,其中 u 称为中间变量.
f(u)
g(x)
u
第2课时 简单复合函数的导数
2.复合函数的求导法则
一般地,如果函数y=f(u)与u=g(x)的复合函数为y=h(x)=f(g(x)),则可以证明,复合函数的导数h'(x)与f'(u),g'(x)之间的关系为h'(x)=[f(g(x))]'= f'(u)g'(x) = f'(g(x))g'(x) .这一结论可表示为yx'= yu'ux' .
f'(u)g'(x)
f'(g(x))g'(x)
yu'ux'
第2课时 简单复合函数的导数
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(1)y=cos 2x由函数y=cos u,u=2x复合而成. ( √ )
(2)函数f(x)=sin 2x的导数为f'(x)=cos 2x. ( × )
(3)函数f(x)=ln(1-x)的导数为f'(x)=. ( × )
√
×
×
第2课时 简单复合函数的导数
[对应学生用书第51页]
探究一 求复合函数的导数
[例1] 求下列函数的导数:
(1)y=;
(2)y=esin x;
(3)y=sin;
(4)y=5log2(2x+1).
第2课时 简单复合函数的导数
[解] (1)设y=,u=1-2x2,
则y'=()'(1-2x2)'=(-4x)
=(1-2x2(-4x)= .
(2)设y=eu,u=sin x,则yx'=yu'ux'=eucos x=esin xcos x.
(3)设y=sin u,u=2x+,则yx'=yu'ux'=cos u·2=2.
(4)设y=5log2u,u=2x+1,则y'=5(log2u)'(2x+1)'==.
第2课时 简单复合函数的导数
复合函数的求导步骤
第2课时 简单复合函数的导数
1.求下列函数的导数:
(1)y=(2x-1)4;
(2)y=102x+3;
(3)y=sin4x+cos4x.
第2课时 简单复合函数的导数
解 (1)令u=2x-1,则y=u4,
∴yx'=yu'·ux'=4u3·(2x-1)'=4u3·2=8(2x-1)3.
(2)令u=2x+3,则y=10u,
∴yx'=yu'·ux'=10u·ln 10·(2x+3)'=2ln 10·102x+3.
第2课时 简单复合函数的导数
(3)y=sin4x+cos4x
=(sin2x+cos2x)2-2sin2xcos2x
=1-sin22x=1-(1-cos 4x)
=+ 4x,
∴y'='=-sin 4x.
第2课时 简单复合函数的导数
探究二 复合函数与导数运算法则的综合应用
[例2] 求下列函数的导数:
(1)y=;
(2)y=x;
(3)y=xsin.
第2课时 简单复合函数的导数
[解] (1)∵(ln (3x))'=×(3x)'=,
∴y'=
==.
(2)y'=(x)'=x'+x()'
=+=.
第2课时 简单复合函数的导数
(3)∵y=xsin
=x(-sin 2x)cos (2x)=-xsin (4x),
∴y'='=-sin (4x)- (4x)·4
=-sin (4x)-2xcos (4x).
第2课时 简单复合函数的导数
复合函数求导应注意的问题
(1)在对函数求导时,应仔细观察及分析函数的结构特征,紧扣求导法则,联系学过的求导公式,对不易用求导法则求导的函数,可适当地进行等价变形,以达到化异求同、化繁为简的目的.
(2)复合函数的求导熟练后,中间步骤可以省略,即不必再写出函数的复合过程,直接运用公式,从外层开始由外及内逐层求导.
第2课时 简单复合函数的导数
2.求下列函数的导数:
(1)y=2;
(2)y=a2x+x2;
(3)y=sin43x·cos34x;
(4)y=-ln(x+1).
第2课时 简单复合函数的导数
(2)y'=2a2xln a+2x.
(3)y'=12sin33xcos24xcos 7x.
(4)y'=-=.
解 (1)y'=2=(3+x).
第2课时 简单复合函数的导数
探究三 与切线有关的综合问题
[例3] 已知函数