内容正文:
5.2.3 简单复合函数的导数
注意:利用导数公式求导时,应根据所给问题的特征,恰当地选择求导公式.有时还要先对函数解析式进行化简整理,这样能够简化运算过程.
复习引入
函数的加、减、乘、除的导数运算法则:
注意:有的函数,可以考虑将函数式先化简,然后再求导.
复习引入
思考.如何求函数y=ln(2x-1)的导数?
因为f(x)=lnx的f´(x)=
所以y=ln(2x–1)的y´=对吗?
因为函数y=ln(2x–1)不是由基本初等函数通过四则运算得到的,所以无法用现有的基本初等函数的求导公式直接求出它的导数.
问题1.函数y=ln(2x-1)的结构特点?
若设 u = 2x – 1 (x > ),则 y = ln u .
u = g(x) = 2x – 1 (x > )
y = f (u) = ln u
复合
y = f (u) = f (g(x)) = ln (2x – 1)
复合函数:
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)).
问题2:求出y=sin2x的导数.
函数 y = sin 2x 由 y = sin u 和 u = 2x 复合而成;
以 y´x 表示 y 对 x 的导数,y´u 表示 y 对 u 的导数,u´x 表示 u 对 x 的导数;
y´x = (sin 2x)´ = (2sin x·cos x)´ = 2[(sin x)´·cos x + sin x·(cos x)´]
= 2[cos x·cos x + sin x·(– sin x)] = 2[cos2x·cos x – sin2x)] = 2cos 2x;
又 y´u = (sin u)´ = cos u,u´x = (2x)´ = 2,
所以 y´x = 2cos 2x = cos u · 2 = y´u · u´x .
复合函数求导法则
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
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.
求复合函数导数的步骤
练习1(课本81页1). 求下列函数的导数:
解:
解:
练习1(课本81页1). 求下列函数的导数:
练习2. 求下列函数在给定点处的导数:
解:
解:
练习3.
回顾:结合本课关键词“复合函数”,回答下列问题?
1. 什么是复合函数?
2. 如何求复合函数的导数?
3. 求解复合函数的导数时,有哪些需要注意的点?
课堂小结:
基本初等函数的导数公式
1.
若,则
2.
若
3.
4.
5.
特别地 ,若
6.
例1.指出下列函数是怎样复合而成的.
y=(3+5x)2;(2)y=log3(x2-2x+5);(3)y=cos 3x;(4)y=esin x.
判断复合函数的方法
判断复合函数的复合关系的一般方法是从外向里分析,最外层的主体函数结构是以基本函数为主要结构的,各层的中间变量结构也都是基本函数关系,这样一层一层分析,里层应是关于自变量x的基本函数或关于自变量x的基本函数经过有限次运算而得到的函数.
例2.求出下列函数的导数.
y=(3+5x)2;(2)y=log3(x2-2x+5);(3)y=cos 3x;(4)y=esin x.
$$