内容正文:
5.2.2 导数的四则运算法则
学业标准
素养目标
1.熟记基本初等函数的导数公式,并能运用这些公式求基本初等函数的导数.(重点)
2.掌握导数的运算法则,并能运用法则求复杂函数的导数.(难点)
1.通过导数的四则运算法则的学习,培养数学运算等核心素养.
2.通过利用导数的四则运算法则求复杂函数的导数,提升数学运算、逻辑推理等核心素养.
[教材梳理]
导学 导数的运算法则
已知f(x)=x,g(x)=.
f(x),g(x)的导数分别是什么?
[提示] f′(x)=1,g′(x)=-.
试求Q(x)=x+,H(x)=x-的导数.
[提示] ∵Δy=(x+Δx)+-=Δx+,
∴=1-,
∴Q′(x)= = =1-.
同理H′(x)=1+.
Q(x),H(x)的导数与f(x),g(x)的导数有何关系?
[提示] Q(x)的导数等于f(x),g(x)的导数的和,H(x)的导数等于f(x),g(x)的导数的差.
[f(x)g(x)]′=f′(x)g′(x)对吗?
[提示] 不对,因为f(x)g(x)=1,[f(x)g(x)]′=0,而f′(x)g′(x)=1×=-.
◎结论形成
导数的四则运算法则
设两个函数分别为f(x)和g(x),则:
两个函数和的导数
[f(x)+g(x)]′=__f′(x)+g′(x)__
两个函数差的导数
[f(x)-g(x)]′=__f′(x)-g′(x)__
两个函数积的导数
[f(x)g(x)]′=__f′(x)g(x)+f(x)g′(x)__
两个函数商的导数
′= (g(x)≠0)
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若f(x)=a2+2ax+x2,则f′(a)=2a+2x.( )
(2)函数f(x)=xex+1的导数是f′(x)=ex(x+1).( )
(3)函数f(x)=sin 2x的导数为f′(x)=cos x.( )
答案 (1)× (2)√ (3)×
2.(2022·驻马店模拟)已知函数f=sin x+cos ,则f′=( )
A. B.
C. D.
解析 因为f=sin x+cos ,则f′=cos x,故f′=cos =.
故选B.
答案 B
3.函数y=的导数是( )
A.- B.-sin x
C.- D.-
解析 y′=′===-.
答案 C
4.函数y=xln x的导数为________.
答案 ln x+1
题型一 导数的四则运算
(1)函数y=(2x2+3)(3x-2)的导数是____________;
(2)函数y=2xcos x-3xln x的导数是________;
(3)函数y=的导数是________.
[解析] (1)方法一:y′=(2x2+3)′(3x-2)+(2x2+3)(3x-2)′=4x(3x-2)+(2x2+3)·3=18x2-8x+9.
方法二:∵y=(2x2+3)(3x-2)=6x3-4x2+9x-6,
∴y′=18x2-8x+9.
(2)y′=(2xcos x-3xln x)′=(2x)′cos x+2x(cos x)′-3[x′ln x+x(ln x)′]=2xln 2cos x-2xsin x-3·=2xln 2cos x-2xsin x-3ln x-3.
(3)y′=′
=
==.
答案 (1)y′=18x2-8x+9
(2)y′=2x ln 2 cos x-2x sin x-3 ln x-3
(3)y′=
[规律方法]
求导数的两点要求
(1)先区分函数的结构特点,即函数的和、差、积、商,再根据导数的四则运算法则求导数.
(2)对于较复杂的函数式,应先进行适当的化简变形,化为较简单的函数式后再求导,可简化求导过程.
[触类旁通]
1.求下列各函数的导数.
(1)y=(+1);
(2)y=x-sin cos ;
(3)y=.
解析 (1)化简得y=·-+-1=-x+x-,
∴y′=-x--x-=.
(2)∵y=x-sin cos =x-sin x,
∴y′=′=x′-(sin x)′=1-cos x.
(3)y′==.
题型二 利用导数求曲线的切线方程
已知函数f(x)=ax2+bx+3(a≠0),其导函数f′(x)=2x-8.
(1)求a,b的值;
(2)设函数g(x)=exsin x+f(x),求曲线g(x)在x=0处的切线方程.
[解析] (1)因为f(x)=ax2+bx+3(a≠0),
所以f′(x)=2ax+b,
又知f′(x)=2x-8,所以a=1,b=-8.
(2)由第一问可知g(x)=exsin x+x2-8x+3,
所以g′(x)=exsin x+excos x+2x-8,所以g′(0)=e0sin 0+e0cos 0+2×0-