内容正文:
5 简单复合导数的求导法则
第二章
导数及其应用
北师大版选择性必修第二册·高二
本章导读
利用导数研究函数的单调性
利用导数研究函数的极值(最值)
利用导数解决最值问题
认识实际问题中的导数的意义
导数的概念及其几何意义
导数应用
导数在研究函数性质中的应用
导数在解决实际问题中的应用
导数的计算
导数的加法与减法法则
导数的乘法与除法法则
简单复合函数的求导法则
变化的快慢与变化率
平均变化率
瞬时变化率
学 习 目 标
1
2
3
理解复合函数的定义,能准确识别复合函数的内层函数与外层函数.
掌握简单复合函数的求导法则.
能运用法则求解常见简单复合函数的导数,解决基础实际问题(重点、难点).
读教材
阅读课本P74-P75,5分钟后完成下列问题:
1.什么是复合函数?生活中或数学中哪些函数是复合函数?
2.简单复合函数的求导法则是什么?
3. 如何分步求解复合函数的导数?
我们一起来探究“简单复合函数的求导法则”吧!
学习过程
01
目录
1 简单复合函数的概念
03
02
2 简单复合函数的求导法则
3 题型训练
实例分析
海上一艘油轮发生了泄漏事故.泄出的原油在海面上形成一个圆形油膜,油膜的面积 S (单位: 与油膜的半径 r (单位:m)的函数关系为
油膜的半径 r 随着时间 t (单位:s)的增加而扩大,假设 r 关于 t 的函数解析式为
油膜的面积 S 关于时间 t 的瞬时变化率是多少?
分析 由题意知,时间 t 决定油膜的半径 r ,进而决定油膜的面积 S ,所以可得 S关于 t 的函数解析式为
油膜的面积 S关于时间 t 的瞬时变化率就是函数 的导数.
复合函数
因为 根据导数公式表和导数的四则运算法则, 可得
所以油膜的面积 S关于时间 t 的瞬时变化率为
抽象概况
简单复合函数的概念
一般地,对于两个函数 和 如果给定 x 一个值,就得到了 u 的值,进而确定了 y 的值,那么 y 可以表示成 x 的函数,那么称这个函数为函数 和 的复合函数,记作其中 u 为中间变量.
牛刀小试
1.指出下列函数分别是由哪两个函数复合而成的.
(1);
(2)
(3)
(4)
是由函数,复合而成的.
是由函数,复合而成的.
是由函数,复合而成的.
是由函数,复合而成的.
学习过程
01
目录
1 简单复合函数的概念
03
02
2 简单复合函数的求导法则
3 题型训练
实例分析
由计算可得
,
即
海上一艘油轮发生了泄漏事故.泄出的原油在海面上形成一个圆形油膜,油膜的面积 S (单位: 与油膜的半径 r (单位:m)的函数关系为
油膜的半径 r 随着时间 t (单位:s)的增加而扩大,假设 r 关于 t 的函数解析式为
观察函数的导数,你能发现什么规律?
我们可以观察到
抽象概况
简单复合函数的求导法则
复合函数对 x 的导数为
说明
表示 y 对 x 的导数.
注意
(1)分解的函数通常为基本初等函数.
(2)要分清楚复合函数的复合关系,即复合函数是由哪些基本初等函数复合而成,适当选定中间变量.
(3)分步求解时一定要明确是对哪个变量求导,其中特别注意变量的系数.
典例分析
【例1】求函数的导数 .
解:引入中间变量,则函数是由函数与复合而成的.
解:引入中间变量,则函数是由函数与复合而成的.
由复合函数的求导法则,可得
【例2】求函数 的导数.
由复合函数的求导法则,可得
典例分析
【例3】一个港口的某一观测点的水位在退潮的过程中,水面高度 h(单位:cm)关于时间 t(单位:s)的函数解析式为,求函数时的导数,并解释它的实际意义.
解:函数是由函数与复合而成的,其中,是中间变量.
由复合函数的求导法则,可得
将代入,得
它表示当时,水面高度下降的速度为
抽象概况
计算简单复合函数导数的步骤
分解
求导
回代
选定中间变量,正确分解复合关系,即说明函数关系
分步求导(弄清每一步求导是哪个变量对哪个变量求导),要特别注意中间变量对自变量求导,即先求,再求
计算并把中间变量转化为自变量的函数.
学习过程
01
目录
1 简单复合函数的概念
03
02
2 简单复合函数的求导法则
3 题型训练
题型训练
题型一 求复合函数的导数
【练习1】求下列复合函数的导数:
(1); (2)
解(1)设,则
(2)设,,则
题型训练
题型一 求复合函数的导数
(3); (4)
解:(3)设,,则
.
(4)设则
题型训练
题型一 求复合函数的导数
复合函数求导:
(1)分清楚复合函数的复合关系,即复合函数是由哪些基本初等函数复合而成,适当选定中间变量.
(2)分步计算中的每一步,都要明确是对哪个变量求导,而其中特别注意变量的系数.
(3)层层求导,一直导到不能导.
(4)熟练之后,中间复合过程可以省略.
题型训练
题型二 复合函数导数计算的应用
【练习2】(2025·山西阳泉期末)曲线在点处的切线方程为( )
解因为=,所以,所以曲线在点(0,1)处的切线斜率为
所以切线方程为,即.
题型训练
题型二 复合函数导数计算的应用
【练习3】若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则________.
解设直线与曲线相切于点,与曲线
相切于点,则切线分别为
,这两条切线表示同一条直线,所以
解得,所以
1-ln 2
题型训练
题型二 复合函数导数计算的应用
处理与公切线有关的参数问题,通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出方程(组)并解出参数,建立方程(组)的依据主要是:
(1)切点处的导数是切线的斜率;
(2)切点在切线上;
(3)切点在曲线上.
题型训练
题型二 复合函数导数计算的应用
【练习4】(2025·全国统一考试模拟题)已知函数的图象关于坐标原点对称,则曲线在处的切线方程为___________.
解依题意,函数为奇函数,当时,则,所以
,即,所以
,,所以,又,所以切线方程为,即.
课堂小结
1.一般地,对于两个函数 和 如果给定 x 一个值,就得到了 u 的值,进而确定了 y 的值,那么 y 可以表示成 x 的函数,那么称这个函数为函数 和 的复合函数,记作其中 u 为中间变量.
2.复合函数对 x 的导数为
感谢聆听!
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