内容正文:
基本初等函数的导数
授课人
XXX
第五章 一元函数的导数及其应用
1
学习目标
能根据定义求函数 的导数.
会使用导数公式表.
核心素养
数学抽象
基本初等函数的导数公式.
逻辑推理
基本初等函数的导数公式的推导过程.
数学运算
使用导数公式表求一些函数的导数.
课程导入
问题1
函数在处的导数几何意义是什么?
曲线在点切线的斜率.
课程导入
问题2
求函数在处的导数(瞬时变化率)的步骤是什么?
第一步,写出函数的平均变化率 并化简;
第二步,求极限 ,若存在,则导数 .
课程导入
由导函数的定义可知,一个函数的导数是唯一确定的.
在必修第一册中我们学过基本初等函数,并且知道,很多复杂的函数都是通过对这些函数进行加、减、乘、除等运算得到的.
求出基本初等函数的导数
研究出导数的“运算法则”
求出复杂函数的导数
1
2
根据导数的定义,求函数的导数,就是求出当时, 无限近的那个定值. 下面我们求几个常用函数的导数.
常用函数的导数
01
问题探究
问题3
如何求函数 的导数?
∵
∴
常数函数的导数为0.
问题探究
问题4
若 表示路程关于时间的函数,则的物理意义是什么?
若 表示路程关于时间的函数,
则可以解释为某物体的瞬时速度始终为0,即一直处于静止状态.
问题探究
问题5
常数函数 的导数的几何意义是什么?
常数函数的导数为0,
其几何意义为函数的图象在任意点处的切线均垂直于轴,斜率为0.
问题探究
问题6
如何求函数 的导数?
∵
∴
问题探究
问题7
若 表示路程关于时间的函数,则的物理意义是什么?
若 表示路程关于时间的函数,
则可以解释为某物体做瞬时速度为1的匀速直线运动.
问题探究
问题8
一次函数 的导数的几何意义是什么?
一次函数的导数为1,
其几何意义为函数图象在任意点处的斜率为1.
问题探究
问题9
如何求函数 的导数?
∵
∴
问题探究
问题10
函数的导数的几何意义是什么?
表示函数 的图象上点处切线的斜率为,说明随着的变化,切线的斜率也在变化.
另一方面,从导数作为函数在一点的瞬时变化率来看,表明:
当时,随着的增加,越来越小,减少得越来越慢;
当时,随着的增加,越来越大,增加得越来越快.
问题探究
问题11
若表示路程关于时间的函数,则的物理意义是什么?
若 表示路程关于时间的函数,
则 可以解释为某物体做变速运动,它在时刻 的瞬时速度为.
问题探究
问题12
如何求函数 的导数?
∵
∴
问题探究
问题13
函数的导数的几何意义是什么?
表示函数 的图象上点处切线的斜率为,说明随着的变化,切线的斜率也在变化,且恒为非负数.
问题探究
问题14
你能用导数解释函数的变化情况吗?
由于,且越大,越大,所以
当时,随着的增加,函数增加得越来越快;
当时,随着的增加,函数增加得越来越慢.
问题探究
问题15
如何求函数 的导数?
∵
∴
问题探究
问题16
反比例函数 的导数的几何意义是什么?
反比例函数 的导数为 ,
其几何意义为函数 图象上点处切线的斜率为.
问题探究
问题17
画出函数 的图象. 根据图象,描述它的变化情况,并求出曲线在点处的切线方程.
函数 的图象如右图所示.
函数 的导数为.
结合函数 的图象可以发现:
当时,随着的增加,减少得越来越快;
当时,随着的增加,减少得越来越慢.
问题探究
问题17
画出函数 的图象. 根据图象,描述它的变化情况,并求出曲线在点处的切线方程.
函数 在点处的切线的斜率就是导数 在处的函数值,
即切线的斜率为,
故曲线在点处的切线方程为
即 .
问题探究
问题18
如何求函数 的导数?
∵
∴
问题探究
问题19
画出函数 的图象. 根据图象,描述它的变化情况,并求出曲线在点处的切线方程.
函数 的图象如右图所示.
函数 的导数为.
结合函数的图象可以发现:
随着的增加, 增加得越来越慢.
问题探究
问题19
画出函数 的图象. 根据图象,描述它的变化情况,并求出曲线在点处的切线方程.
函数 在点处的切线的斜率为
故切线方程为
即 .
基本初等函数的导数
02
问题探究
问题20
前面我们根据导数的定义求出了一些常用函数的导数,由此你能发现它们的导数与函数之间有什么关系吗?
基本初等函数的导数
基本初等函数的导数公式
若 ,则;
1
2
若 ,则;
3
若,则;
4
若,则;
5
若,则;
特别地,若,则;
6
若,则;
特别地,若,则.
基本初等函数的导数
基本初等函数的导数公式
若 ,则;
1
2
若 ,则;
3
若,则;
4
若,则;
5
若,则;
特别地,若,则;
6
若,则;
特别地,若,则.
常数函数
幂函数
三角函数
指数函数
对数函数
例题解析
例