内容正文:
5.2.3 简单复合函数的导数
函数的加、减、乘、除的导数运算法则:
复习回顾
思考 如何求函数y=ln(2x-1)的导数?
一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过中间变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数. 记作:y=f(g(x)).
函数y= ln(2x-1)不是由基本初等函数通过加、减、乘、除运算得到的, 所以无法用现有的方法求它的导数. 下面, 我们先分析这个函数的结构特点.
若设 ,则y=lnu,从而函数y=ln(2x-1)可以看成是由y=lnu和
复合而成的一个复合函数.
把y与u的关系记作y=f(u),u与x的关系记作u=g(x),那么这个“复合”过程可表示为 y=f(u)=f(g(x))= ln(2x-1).
复合函数:
以下函数是由哪些函数复合而成的?
(1)y=log2(x-1)
(2)y=(x+2)3
(3)y=e-x+1
y=log2u和u=x-1
y=u3和u=x+2
y=eu和u=-x+1
小试牛刀
4
思考 如何求复合函数的导数?
以函数 y=sin2x 为例,研究其导数.
(1)猜想y=sin2x 的导数与函数y=sinu,u=2x 的导数有关.
以 y′x 表示 y 对 x 的导数, 以 y′u 表示 y 对 u 的导数, 以 u′x 表示 u 对 x 的导数
可以先得到函数y=sinu,u=2x 的导数
y′u=cosu, u′x =2
(2)可以换个角度来求 y′x :
y′x =(sin2x)′=(2sinxcosx)′=2[cos2x-sin2x]=2cos2x
可以发现,y′x =2cos2x=cosu·2= y′u · u′x
复合函数的求导法则
一般地,对于由函数y=f (u)和u=g(x)复合而成的函数y=f (g(x)),它的导数与函数y=f (u),u=g(x)的导数间的关系为
概念形成
y′x=y'u· u′x
即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积,简单的理解就是复合函数的导数等于内外函数的导数之积.
例6 求下列函数的导数:
解:
解:函数 是y=18sinu 与 的复合函数
则
当t=3时,
它表示当t=3时,弹簧震子的瞬时速度为0mm/s.
例7 某个弹簧震子在震动过程中的位移y(单位:mm) ,关于时间t(单位:s)的函数满足关系式 .求函数y在t=3s时的导数,并解释它的实际意义.
课本P81
2. 求下列函数在给定点处的导数:
解:
课本P81
解:
课本P81
小结:
一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过中间变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数. 记作:y=f(g(x)).
1. 复合函数:
2. 复合函数的导数法则:
一般地,对于由y=f(u)和u=g(x)复合而成的函数 y=f(g(x)),它的导数与函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为
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