内容正文:
§4 导数的四则运算法则
4.1 导数的加法与减法法则
4.2 导数的乘法与除法法则
课程内容标准
学科素养凝练
1.能利用导数的四则运算法则,求简单函数的导数.
2.进一步理解导数的运算与几何意义的综合应用.
1.通过运用导数四则运算法则求解简单的导数问题,培养数学运算的核心素养.
2.通过导数的综合应用,达成逻辑推理和数学运算的核心素养.
两个函数和(或差)的导数等于这两个函数导数的和(或差),即[f(x)+g(x)]′=f′(x)+g′(x),[f(x)-g(x)]′=f′(x)-g′(x).
一般地,若两个函数f(x)和g(x)的导数分别是f′(x)和g′(x),则[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x),[]′=,g(x)≠0.特别地,[kf(x)]′=kf′(x),k∈R.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)和的导数就是导数的和,差的导数就是导数的差.(√)
(2)积的导数就是导数的积,商的导数就是导数的商.(×)
(3)(x2cos x)′=-2x sin x.(×)
2.函数f(x)=2x+sin x的导数是____________.
2x ln 2+cos x [f′(x)=(2x)′+(sin x)′
=2x ln 2+cos x.]
3.函数y=sin x cos x的导数是____________.
cos 2x [y′=(sin x cos x)′=cos x cos x+sin x(-sin x)=cos2x-sin2x=cos2x.]
4.若f(x)=,则f ′(x)=____________.
[f′(x)=()′==.]
5.(多空题)某人拉着一个物体前进,他所做的功W(单位:J)是时间t(单位:s)的函数,这个函数可以表示为W=W(t)=t3-6t2+16t,则W′(1),W′(2)分别为________ J/s,________ J/s.
7 4 [W′(t)=3t2-12t+16,W′(1)=7(J/s),W′(2)=4(J/s).]
[知能解读]
(1)公式推广:函数和、差导数可以推广到n个函数
设f1(x),f2(x),…,fn(x)在x处可导,则[f1(x)±f2(x)±…±fn(x)]′=f1′(x)±f2′(x)±…±fn′(x).
(2)结构特征
乘法公式中间用“加号”,前导后不导+前不导后导;除法公式,分母平方,分子用“减号”.
(1)函数y=(2x2+3)(3x-2)的导数是_________________________________;
(2)函数y=2x cos x-3x ln x的导数是____________;
(3)函数y=的导数是____________.
(1)y′=18x2-8x+9 (2)y′=2x ln 2cos x-2x sin x-3ln x-3 (3)y′= [(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′=(2x cos x-3x ln x)′=(2x)′cos x+2x(cos x)′-3[x′ln x+x(ln x)′]=2x ln 2cos x-2x sin x-3(ln x+x·)=2x ln 2cos x-2x sin x-3ln x-3.
(3)y′=()′
=
==.]
[方法总结]
(1)多项式的积的导数,通常先展开再求导更简便.
(2)含根号的函数求导一般先化为分数指数幂,再求导.
[训练1] 求下列函数的导数:
(1)y=x4-3x2-5x+6;
(2)y=x2+log3x;
(3)y=x2sin x;
(4)y=.
解 (1)y′=(x4-3x2-5x+6)′
=(x4)′-3(x2)′-5x′+6′=4x3-6x-5.
(2)y′=(x2+log3x)′=(x2)′+(log3x)′
=2x+.
(3)y′=(x2)′sin x+x2(sin x)′=2x sin x+x2cos x.
(4)y′==
=.
已知函数f(x)=x3+x-16.
(1)求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线方程;
(2)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标.
解 (1)可判定点(2,-6)在曲线y=f(x)上.
∵f′(x)=(x3+x-16)′=3x2+1,
∴f(x)在点(2,-6)处的切线的斜率为k=f′(2)=13.
∴切线的方程为y-(-6)=13(x-2),
即13x-y-32=0.
(2)设