内容正文:
第五章《一元函数的导数及其应用》
第5.2.3讲 简单复合函数的导数
[核心素养·学习目标]
学习目标
学科素养
A.了解复合函数的概念.
B.理解复合函数的求导法则,并能求简单的复合函数的导数.
1.数学抽象:复合函数
2.逻辑推理:复合函数的求导法则
3.数学运算:复合函数的求导
课前预习
预习01 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 .
预习02 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y′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.
知识讲解
1复合函数
对于两个函数和,若通过变量可以表示成的函数,则称这个函数为函数和的复合函数,记作.
2 简单复合函数的导数
复合函数的导数与函数 的导数间的关系是
即对的导数等于对的导数与对的导数的乘积。
3 性质
(1)若函数为可导的偶函数,则为奇函数;
(2) 若函数为可导的奇函数,则为偶函数.
证明 (1) 方法1 若为可导的偶函数,则,
两边求导得,所以为奇函数;
方法2 ,
是偶函数,
,
,所以为奇函数.
(2) 类似(1)的证明.
【大招总结】
大招1 复合函数求导技巧
(1)中间变量的选择应是基本初等函数的结构;(2)求导由外向内,并保持对外层函数求导时,内层不变的原则;(3)求每层函数的导数时,注意分清是对哪个变量求导.
典型例题
【例1】求下列函数的导数:
(1); (2);
(3) (4);
(5).
【答案】(1);(2);(3);(4);(5).
【详解】
(1);
(2)
;
(3)因为,
所以.
(4).
(5).
【变式】已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用复合函数的求导法则即可求解.
【详解】因为函数,
所以,
,
故选:.
【例2】已知,是f(x)的导函数,则( )
A.0 B. C. D.1
【答案】B
【详解】
函数的导数为,
则.
故选:B.
【变式】下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据导数的基本运算与复合导数的运算法则求解即可.
【详解】对A,,故A错误;
对B,,故B正确;
对C,,故C错误;
对D,,故D错误.
故选:B
【例3】已知函数,曲线在点处的切线方程为,则______.
【答案】2
【详解】
由题知:.
又因为直线的斜率为,且过点,
∴,即,解得,∴.
故答案为:2.
【变式】已知函数及其导函数的定义域均为,且是奇函数,记,若是奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据 是奇函数,可得 ,两边求导推得,,再结合题意可得4是函数的一个周期,且,进而可求解.
【详解】因为 是奇函数,所以 ,
两边求导得 ,
即,
又,
所以 ,即,
令 ,可得 ,
因为是定义域为的奇函数,所以,即.
因为是奇函数,
所以 ,又,
所以,则,,
所以4是函数的一个周期,
所以.
故选:B.
强化训练
1.若直线既和曲线相切,又和曲线相切,则称为曲线和的公切线.曲线和曲线:的公切线方程为( )
A. B.
C. D.
2.已知函数(,)在处的切线斜率为,若在上只有一个零点,则的最大值为( )
A. B. C.2 D.
3.对任意,都有成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.已知,则
A. B. C. D.
5.若为奇函数,则曲线在处的切线的斜率为
A. B. C. D.
6.已知函数,令,,,,,则( )
A. B. C. D.
7.函数的导数是( )
A. B.
C. D.
8.已知函数为可导偶函数,(为常数),若,则( )
A. B. C.2 D.0
9.已知定义域为的函数满足为的导函数,且,则( )
A.
B.为奇函数
C.
D.设,则
10.已知函数在上可导,且的导函数为.若为奇函数,则下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
11.下列函数的图象与直线,(为常数)相切的有( )
A. B.
C. D.
12.已知函数的图象在y轴上的截距为,是该函数的最小正零点,则( )
A.
B.恒成立
C.在上单调递减
D.将的图象向右平移个单位,得到的图象关于轴对称
13