内容正文:
导数的运算
环节四 简单复合函数的导数
引入新课
问题
导数的四则运算法则是什么?
答案:
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探究新知
问题1
函数可以用基本初等函数表示吗?
设,则.
所以可以看做和经过“复合”得到.
即:.
答案:
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探究新知
定义
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,那么称这个函数为函数和的复合函数,记作.
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探究新知
问题2
如何求复合函数的导数?以函数为例,研究其导数.
猜想 的导数与函数, 的导数有关.
以表示对的导数,表示对的导数,表示对的导数.
可以先得到, 的导数.
, .
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探究新知
可以换个角度来求.
.
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探究新知
追问
观察, , ,有什么发现?
答案:
7
探究新知
结论
一般地,对于由函数和复合而成的函数,它的导数与函数和的导数之间的关系为:
复合函数的求导法则
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探究新知
问题3
可以用复合函数的求导法则求函数的导数了吗?
函数
可以看作函数和的复合函数,
所以
答案:
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探究新知
追问
这里得到的可以作为结果吗?
答案:
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知识应用
例1 求下列函数的导数:
(1);(2)
解:(1)
(2)
.
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知识应用
追问1
你能总结求复合函数 的导数的一般步骤吗?
(1)观察函数结构,识别构成复合函数的基本初等函数;
(2)引入中间变量,运用基本初等函数的求导公式与复合函数的求导法则运算;
(3)用中间变量关于自变量的函数替换掉中间变量,得到关于自变量的导数.
答案:
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知识应用
追问2
求复合函数的导数时,要注意什么?
(1)计算过程要发挥中间变量的作用,确保准确识别函数结构,选对求导公式;
(2)最后结果写成关于的函数,不再出现中间变量
答案:
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知识应用
例2
某个弹簧振子在振动过程中的位移(单位:)与时间
(单位:)之间的关系为
求函数在时的导数,并解释它的实际意义.
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知识应用
问题:
如何求“函数在时的导数” ?
可以先求函数的导数,
再将代入导数的解析式,求出导数值.
答案:
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知识应用
追问1
如何求函数的导数?
答案:需要用到复合函数的求导法则.
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知识应用
追问2
函数可以看作哪两个函数的复合函数?
解:函数
可以看作函数的复合函数,
根据复合函数的求导法则,有
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知识应用
当时, .
所以,弹簧振子在的瞬时速度为.
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知识应用
函数还可以看作哪两个函数的复合函数?
追问3
函数化为,看作和的复合函数,
有
当时, .
所以,弹簧振子在的瞬时速度为.
答案:
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