内容正文:
导数的计算
学业标准
素养目标
1.理解导函数的概念,会利用导数的概念求常见函数的导数.(难点)
2.掌握导数公式表,并能进行简单的应用.(重点)
1.通过学习导函数的概念,培养数学抽象等核心素养.
2.借助导数公式的应用,提升数学运算、逻辑推理等核心素养.
[教材梳理]
导学1 导函数
对于函数f(x)=-x2+2,如何求f′(1),f′(0),f′,f′(a)(a∈R)?
[提示] =
=-2x0-Δx,
当Δx趋于0时,得导数f′(x0)=-2x0,
所以f′(1)=-2,f′(0)=0,f′=1,f′(a)=-2a.
问题1中,若x0是一个变量x,f′(x)还是常量吗?
[提示] f′(x)=-2x,说明f′(x)不是常量,而是关于x的函数.
◎结论形成
导函数
如果一个函数y=f(x)在区间(a,b)的__每一点x__处都有导数f′(x)= ,那么__f′(x)__是关于x的函数,称f′(x)为y=f(x)的__导函数__,也简称为__导数__,有时也将导数记作__y′__.
[点拨]
f′(x0)与f′(x)的异同
名称
区别
联系
f′(x0)
f′(x0)是具体的值,是数值.
在x=x0处的导数f′(x0)是导函数f′(x)在x=x0处的函数值,因此求函数在某一点处的导数,一般先求导函数,再计算导函数在这一点的函数值.
f′(x)
f′(x)是f(x)在某区间I上每一点都存在导数而定义的一个新函数,是函数.
导学2 导数公式
函数y=f(x)=x的导数是什么?
[提示] 因为===1,
所以y′= =1,即y′=1.
函数y=x的导数y′=1的意义是什么?
[提示]
y′=1表示函数y=x图象上每一点处的切线的斜率都为1,如图,若y=x表示路程关于时间的函数,则y′=1可以解释为某物体作瞬时速度为1的匀速运动.
◎结论形成
基本初等函数的导数
函数
导数
y=c(c是常数)
y′=__0__
y=xα(α是实数)
y′=__αxα-1__
y=ax(a>0,a≠1)
y′=__axln_a__
特别地(ex)′=__ex__
y=logax(a>0,a≠1)
y′=
特别地(ln x)′=
y=sin x
y′=__cos_x__
y=cos x
y′=__-sin_x__
y=tan x
y′=
[拓展]
1.函数f(x)=ln x与f(x)=logax的导数公式之间有内在联系,根据对数的换底公式,可以得到f(x)=logax=,于是f′(x)=(logax)′=′=·(ln x)′=.据此我们一方面可以推导出对数函数的导数公式,另一方面还可以加深我们对这个导数公式的记忆.
2.由于根式函数可以转化为幂函数的形式,因此可以利用幂函数的导数公式解决根式函数的求导问题.一般地对于函数f(x)=,
有f(x)=
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若y=,则y′=×2=1.( )
(2)若f′(x)=sin x,则f(x)=cos x.( )
(3)f(x)=,则f′(x)=-.( )
(4)f(x)=ln ex,则f′(x)=.( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×
2.f(x)=x2,若f′(x0)=2,则x0=( )
A.2 B.1
C.-2 D.-1
解析 f′(x)=(x2)′=2x,
又f′(x0)=2,
所以2x0=2,所以x0=1.
答案 B
3.曲线y=f(x)=ln x与x轴交点处的切线方程是____________.
解析 因为曲线y=f(x)=ln x与x轴的交点为(1,0),所以f′(1)=1,切线的斜率为1,
所以切线方程为y=x-1.
答案 y=x-1
4.曲线y=ex在点(2,e2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为____________.
解析 因为y′=(ex)′=ex,所以k=e2,
所以曲线在点(2,e2)处的切线方程为y-e2=e2(x-2),
即y=e2x-e2.
当x=0时,y=-e2,当y=0时,x=1,
所以三角形的面积,S=×1×|-e2|=e2.
答案 e2.
题型一 利用导数公式求函数的导数
求下列函数的导数:
(1)y=x7;(2)y=;(3)y=;
(4)y=2sin cos ;(5)y=logx2-logx.
[解析] (1)y′=7x7-1=7x6.
(2)因为y=x-2,所以y′=-2x-2-1=-2x-3.
(3)因为y=x,所以y′=x.
(4)因为y=2sin cos =sin x,
所以y′=cos x.
(5)因为y=logx2-logx=logx,
所以y′=(log