内容正文:
5.2.1 基本初等函数的导数
第五章 一元函数的导数及其应用
问题引入
用导数定义求函数的导数的步骤:
①求函数的增量Δy=f(x+Δx)-f(x);
利用定义求函数的导数比较
麻烦,而基本初等函数是常
用函数,我们是不是可以利
用定义求出它们的导数,然
后作为公式直接使用?
新知探索
基本初等函数的导数
问题1 请利用定义计算
的导数?
答案 y′.
新知探索
基本初等函数的导数
一、常见函数的导数:
(1)(kx+b)′=k(k,b为常数); (2)C′=0(C为常数);
(3)(x)′=1; (4)(x2)′=2x; (5)(x3)′=3x2;
(6)′=-; (7)()′=.
新知探索
基本初等函数的导数
二、基本初等函数的导数:
(1)(xα)′=αxα-1(α为常数); (2)(ax)′=axln a(a>0,且a≠1);
(3)(ex)′=ex; (4)(loga x)′=loga e= (a>0,且a≠1);
(5)(ln x)′= ; (6)(sin x)′=cos x; (7)(cos x)′=-sin x.
典例精析
题型一:导数的计算
例1 求下列函数的导数.
(3)y=lg x;
解 (1)y′=0;
∴y′=(cos x)′=-sin x.
典例精析
题型一:导数的计算
反思与感悟 (1)若所求函数符合导数公式,则直接利用公式求解.
(2)若给出的函数解析式不符合基本初等函数的导数公式,则通过恒等变换对解析式进行化简或变形后求导,如根式要化成指数幂的形式求导.
如y=可以写成y=x-4,y= 可以写成y=等,这样就可以直接使用幂函数的求导公式求导,以免在求导过程中出现指数或系数的运算失误.
典例精析
题型二:求函数在某一点处的导数
例2 已知 f (x) = cosx,g (x) = x,求适合 f ' (x)+g'(x) = 0 的 x 的值.
解 f ' (x)=sinx, g '(x)=1,
则−sinx+1=0,sinx=1,即sinx=1,
∴x=2kπ+(k∈Z),
所以 x 的值满足.
典例精析
题型二:求函数在某一点处的导数
反思与感悟 求函数在某点处的导数需要先对原函数进行化简,
然后求导,最后将变量的值代入导函数便可求解.
典例精析
题型三:利用导数求切线
y-1=-(x-1),
其与x轴的交点坐标分别为(-1,0),(2,0),
典例精析
题型三:利用导数求切线
反思与感悟 解决切线问题,关键是确定切点,要充分利用切点处的
导数是切线的斜率、切点在切线上及切点在曲线上这三个条件联立
方程解决.
跟踪练习
√
1.下列函数求导运算正确的个数为( )
解析 ①中(3x)′=3xln 3,②③④均正确.
A.1 B.2 C.3 D.4
跟踪练习
2.函数f(x)=x3的斜率等于1的切线有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.不确定
√
跟踪练习
3.已知f(x)=x2,g(x)=ln x,若f′(x)-g′(x)=1,则x= .
1
跟踪练习
4.过原点作曲线y=ex的切线,则切点的坐标为 ,切线的斜率为 .
解析 设切点坐标为(x0,y0),
切线的斜率为 = ,
又y0= , ②
由①②可得x0=1,
∴切点坐标为(1,e),切线的斜率为e.
(1,e)
e
课堂小结
基本初等函数的导数
导数公式
的计算
导数公式
的应用
利用导数
求切线
本
课
结
束
②求平均变化率= ;
③求极限 .
(2)y′=xln=-xln 2.
(3)y′=.
(4)∵y==
∴y′=( )′= =.
(1)y=sin ;
(5)∵y=2cos2-1=cos x,
(2)y=x;
(4)y=;
(5)y=2cos2-1.
即y=x+与y=-x+2.
所以两切线与x轴所围成的三角形面积为×1×|2-(-1)|=.
例3 已知曲线y=f(x)=,y=g(x)=,过两条曲线交点作两条曲线的切线,
求两切线与x轴所围成的三角形面积.
解 由得得两曲线的交点坐标为(1,1).
两条曲线切线的斜率分别为f′(1)=,g′(1)=-1.
易得两切线方程分别为y-1=(x-1),
①(3x)′=3xlog3e;②(log2x)′=;③=x;④若y=,则=-.
解析 设切点坐标为(x0,y0),∵f′(x0)=3x=1,
∴x0=±.故斜率等于1的切线有2条.
解析 f′(x)=2x,g′(x)=,
f′(x)-g′(x)=1,即2x-=