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§4 导数的四则运算法则
南阳市五中
要点 导数的运算法则
若函数f(x),g(x)均为可导函数,则有
导数运算法则 语言叙述
1.[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x) 两个函数的和(差)的导数,等于这两个函数的导数的和(差).
2.[f(x)g(x)]′=f′(x)·g(x)+f(x)g′(x) 两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函数乘以第二个函数的导数.
3.[]′=(g(x)≠0) 两个函数的商的导数,等于分子的导数乘以分母,减去分子乘以分母的导数,再除以分母的平方.
法则1:函数的和(差)的导数
导数的加法与减法法则,可由两个可导函数推广到任意有限个可导函数的情形(一般化),即[u(x)±v(x)±…±w(x)]′=u ′(x)±v ′(x)±…±w ′(x).
法则2:函数的积的导数
(1)(特殊化)当g(x)=c(c为常数)时,法则2可简化为[cf(x)]′=c f ′(x)+c·[f(x)]′=0+cf ′(x)=cf ′(x),即 [cf(x)]′=cf ′(x).
(2)由上述结论及法则1可得[af(x)+bg(x)]′=af ′(x)+bg ′(x),其中a,b为常数.
(3)函数的积的导数可以推广到有限个函数的乘积的导数,即[u(x)v(x)×…×w(x)]′=u ′(x)v(x)×…×w(x)+u(x)v ′(x)×…×w(x)+…+u(x)v(x)×…×w ′(x).
法则3:函数的商的导数
(1)注意[]′≠.
(2)(特殊化)当f(x)=1,g(x)≠0时,= ,[]′=-.
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)已知函数y=2ln x-2x,则y′=-2x ln 2.( )
(2)已知函数y=3sin x+cos x,则y′=3cos x+sin x.( )
(3)函数f(x)=xex的导数是f′(x)=ex(x+1).( )
(4)若函数f(x)=,则f′(x)=.( )
√
√
×
×
2.已知函数f(x)=cos x+ln x,则f′(1)的值为( )
A.1-sin 1 B.1+sin 1
C.sin 1-1 D.-sin 1
答案:A
解析:因为f′(x)=-sin x+,所以f′(1)=-sin 1+=1-sin 1.故选A.
3.函数y=sin x·cos x的导数是( )
A.y′=cos2x+sin2x B.y′=cos2x-sin2x
C.y′=2cos x·sin x D.y′=cos x·sin x
答案:B
解析:y′=(sin x·cos x)′=cos x·cos x+sin x·(-sin x)=cos2x-sin2x.故选B.
4.若f(x)=(2x+a)2,且f′(2)=20,则a=________.
1
解析:f(x)=4x2+4ax+a2,
∵f′(x)=8x+4a,∴f′(2)=16+4a=20,∴a=1.
题型一 利用求导公式和法则求导
例1 求下列函数的导数
(1)y=x4-3x2-5x+6;(2)y=x2+ln x;
(3)y=x2·sin x; (4)y=.
解析:(1)y′=(x4-3x2-5x+6)′=(x4)′-(3x2)′-(5x)′+6′=4x3-6x-5.
(2)y′=(x2+ln x)′=(x2)′+(ln x)′=2x+.
(3)y′=(x2)′sin x+x2·(sin x)′=2x sin x+x2cos x.
(4)y′=
==.
跟踪训练1 (1)(多选题)下列求导运算中正确的是( )
A.′=1+ B.(lg x)′=
C.′= D.(x2cos x)′=-2x sin x
(2)求下列函数的导数
①y=x2-2x-4ln x;②y=(x+1)(x+2)(x+3);
③y=.
答案:(1)BC (2)见解析
解析:(1)′=1-,A错误;(lg x)′=,B正确;′=,C正确;(x2cos x)′=(x2)′cos x+x2(cos x)′=2x cos x-x2sin x.故选BC.
(2)①y′=2x-2-;
②∵y=(x+1)(x+2)(x+3)=x3+6x2+11x+6,∴y′=3x2+12x+11;
③y′==.
题型二 导数与曲线的切线问题
例2 已知曲线y=在(2,2)处的切线与直线ax+2y+1=0平行,求实数a的值.
解析:因为y′==-,
所以y′|x=2=-1,
即-=-1.
所以a=2.
变式探究1 本例条件不变,求该切线到直线ax+2y+1=0的距离.
解析:由例2知切线方程为x+y-4=0,
直线方程x+y+=0,
所以所求距离d==.
变式