内容正文:
5.2 导数的运算
课程标准
课标解读
1.能根据定义求函数y=c,y=x,y=x2,y=,y=的导数.
2.能利用给出的基本初等函数的导数公式求简单函数的导数.
3.理解函数的和、差、积、商的求导法则.
4.理解求导法则的证明过程,能够综合运用导数公式和导数运算法则求函数的导数.
5.了解复合函数的概念,掌握复合函数的求导法则.
6.能够利用复合函数的求导法则,并结合已经学过的公式、法则进行一些复合函数的求导(仅限于形如f(ax+b)的导数).
通过本节课学习,要求掌握基本初等函数的求导,并能解决与初等函数导数相关的简单问题.要求熟练掌握导数的运算公式,并能准确应用公式计算函数的导数,并能解决与导数运算相关的综合问题.要求会求简单的复合函数的导数,并能解决与之相关的切线、切点、斜率、待定参数相关的问题.
知识点1 基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
1
(常数的导数为0)
2
f(x)=xn(n∈Q*)
f′(x)=n·xn-1
(熟记)
3
f(x)=sin x
f′(x)=cos x
4
f(x)=cos x
f′(x)=-sin x
5
f(x)=ax(a>0,且a≠1)
f′(x)=axln a
6
f(x)=ex
f′(x)=ex
7
f(x)=logax(a>0,且a≠1)
f′(x)=
8
f(x)=ln x
f′(x)=
注:①对于根式f(x)=,要先转化为f(x)=,所以f′(x)=.
②区分公式的结构特征,既要从纵的方面(lnx)′与(logax)′和(ex)′与(ax)′区分,又要从横的方面(logax)′与(ax)′区分及(ax)′与(xα)′区分,找出差异记忆公式.
③公式(logax)′记不准时,可以直接用(lnx)′推导:(logax)′=′=(lnx)′=.
【即学即练1】【多选】下列选项正确的是( )
A.y=ln 2,则y′=
B.y=,则y′|x=3=-
C.y=2x,则y′=2xln 2
D.y=log2x,则y′=
【即学即练2】求下列函数的导数:
(1)y=x0(x≠0);
(2)y=x;
(3)y=lg x;
(4)y=;
(5)y=2cos2-1.
【即学即练3】求下列函数的导数:
(1)y=2 021;
(2)y=;
(3)y=4x;
(4)y=log3x.
【即学即练4】已知函数的导数为,则等于( )
A.0 B.1
C.2 D.4
【即学即练5】已知f(x)=xa,若f′(-1)=-4,则a的值等于( )
A.4 B.-4 C.5 D.-5
【即学即练6】与直线2x-y-4=0平行且与曲线y=ln x相切的直线方程是________.
【即学即练7】已知直线与曲线相切,则的最大值为___________.
知识点2 导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);
证明:设f(x)、g(x)都是可导函数,
F(x)=f(x)+g(x)
则=
=+,
∴ = + =f ′(x)+g′(x),
注:
函数和与差的导数运算法则可推广到任意有限个可导函数的和(或差).
即:′=f ′1(x)±f ′2(x)±…±f ′n(x).
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);(前导后不导+前不导后导)
证明:设f(x)、g(x)都是可导函数,G(x)=f(x)·g(x),
=
=
=+,
∴ =g(x)·f ′(x)+f(x)·g′(x).
注:
(3)=(g(x)≠0).
(分子:上导下不导-上不导下导,分母变平方)
注:
【即学即练8】求下列函数的导数:
(1)y=x5-x3+cos x;
(2)y=lg x-ex.
(3)f(x)=x2+sin x;
(4)g(x)=x3-x2-6x+2.
(5)y=x2+xln x;
(6)y=;
(7)y=;
(8)y=(2x2-1)(3x+1).
【即学即练9】求下列函数的导数:
(1)y=(x2+1)(x-1);
(2)y=x2+tan x;
(3)y=.
【即学即练10】求下列函数的导数:
(1)y=ln x+;
(2)y=;
(3)f(x)=(x2+9);
(4)f(x)=.
【即学即练11】已知函数,则等于( )
A. B. C. D.
知识点3 复合函数的导数
(1)复合函数的概念
一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记作.
注:若f(x)与g(x)均为基本初等函数,则函数y=f(g(x))或函