内容正文:
第三章 导数及其应用
3.2 导数的计算
[学习目标] 1.了解导数公式的推导过程,理解导数的四则运算法则(难点). 2.掌握几种常见函数的导数公式(重点). 3.能利用导数公式和求导法则进行求导运算(重点).
[知识提炼·梳理]
1.基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f(x)=c
f′(x)=0
f(x)=xa(a∈Q*)
f′(x)=axa-1
f(x)=sin x
f′(x)=cos x
f(x)=cos x
f′(x)=-sin x
f(x)=ax
f′(x)=axln a(a>0)
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=logax
f′(x)=______ (a>0,且a≠1)
f(x)=ln x
f′(x)=_____
eq \f(1,x ln a)
eq \f(1,x)
温馨提示
注意y=ax(a>0)与y=xa(a∈Q*)的导数的区别:
y′=(ax)′=ax·ln a(a>0),
y′=(xa)′=axa-1(a∈Q*).
2.导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)·g(x)+f(x)·g′(x);
(3)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(f(x),g(x))))′=eq \f(f′(x)g(x)-f(x)g′(x),[g(x)]2)(g(x)≠0).特别地,[cf(x)]′=cf′(x).
[思考尝试·夯基]
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=eq \f(1,x)的导数为y′=eq \f(1,x2).( )
(2)若f′(x)=2,则f(x)=2x.( )
(3)若f(a)=a3+2ax-x2,则f′(a)=2a-2x.( )
(4)函数f(x)=e-x,则f′(x)=-e-x.( )
解析:(1)y′=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,x)))′=(x-1)′=(-1)×x-2=-eq \f(1,x2),故(1)错误.
(2)因为(2x+1)′=2,故(2)错误.
(3)因为f′(a)=3a2+2x,故(3)错误.
(4)因为f′(x)=(e-x)′=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,ex)))′=eq \f(0-ex,(ex)2)=-e-x,故(4)正确.
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
2.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,\r(2))))′等于( )
A.eq \f(1,\r(2)) B.1 C.0 D.eq \r(2)
解析:常数的导数为0.
答案:C
3.已知f(x)=xa,若f′(-1)=-4,则a的值等于( )
A.4 B.-4 C.5 D.-5
解析:f′(x)=axa-1,f′(-1)=a(-1)a-1=-4,a=4.
答案:A
4. 曲线f(x)=xln x在点x=1处的切线方程为( )
A.y=2x+2
B.y=2x-2
C.y=x-1
D.y=x+1
解析:因为y=xln x,所以 y′=ln x+1,故切线斜率为k=y′|x=1=1.所以 切线方程为y=x-1.
答案:C
5.曲线y=ln x在x=a处的切线倾斜角为eq \f(π,4),则a=____.
解析:y′=eq \f(1,x),所以 y′|x=a=eq \f(1,a)=1.所以 a=1.
答案:1
类型1 利用导数公式求函数的导数(自主研析)
[典例1] 求下列函数的导数.
(1)y=π+1;
(2)y=eq \f(1,x2);
(3)y=eq \r(3,x);
(4)y=2x;
(5)y=log2x;
(6)y=cos eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-x)).
解:(1)y′=(π+1)′=0.
(2)y′=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,x2)))′=(x-2)′=-2x-3.
(3)y′=(eq \r(3,x))′=(xeq \s\up6(\f(1,3)))′=eq \f(1,3)xeq \f(1,3)-1=eq \f(1,3)x-eq \f(2,3).
(4)y′=(2x)′=2xln 2.
(5)y′=(log2x)′=eq \f(1,xln 2).
(6)因为y=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-x))=sin x,所以y′=(sin x)′=cos x.
归纳升华
1.对于形如y=eq \f(1,xp),y=eq \r(n,x)的函