1.2.1 常见函数的导数

[教学目标]

一、问题情境

(1)求函数的改变量

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(2)求平均变化率

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(3)当△x→0时,

   但是每次这样求,是否很麻烦,我们学习了一些函数,能否将我们学过的函数的导数整个求出而直接应用呢?本节主要解决这一问题。――常见函数的导数。

二、新课内容:

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   1、求f(x)=kx+b(k,b为常数)的导数

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   解:=k(x+△x)+b-kx-b=k△x, =k,当△x→0时,→k=f/(x),这样我们得到

(kx+b)/=k

思考1:当k=0时,f(x)是什么函数?其导数是多少?由之得到什么结论?(常数函数b,常数函数的导数是0)

思考2:k=1,b=0时,f(x)是什么函数?其导数是多少?由之得到什么结论?(f(x)=x,1,x/=1)

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2、学生活动:(x2/ ,(x3/, (x-1/,(x-2)/,(/

这些函数都是什么函数?由之能得到什么结论?

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(都是幂函数,  (为常数)

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3、已知当x→0时,→0,由之求(cosx)/

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解:△y=cos(x+△x)-cosx=cosxcos△x-sinxsin△x-cosx=cosx(cos△x-1)-sinxsin△x=-2cosxsin2-sinxsin△x, =-2cosx-sinx=-2cosx-sinx→-sinx,故(cosx)/=-sinx

以前作业中有:(sinx)/=cosx

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4、学生活动:已知当x→∞时,→e,求(lnx)/

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==== =),

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这样:(logax)/=== logae

我们还可以求出:(ax)/=axlna

这样我们得到一系列初等函数的导数公式:(c)'=0(c为常数),      (xn)'=nxn-1

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(sinx)'=cosx,  (cosx)'=-sinx.(ax/=axlna,(lnx)/=

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例1、求下列函数导数。(1)  (2)y=cos(2π-x)    (3)y=

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解、(1)y=,y/=;   (2)y=cosx,y/=-sinx;    (3)y/=0

练习:已知点P在函数y=cosx上,(0≤x≤2π),在P处的切线斜率大于0,求点P的横坐标的取值范围。(π<x<2π)

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例2:若直线为函数图象的切线,求b的值和切点坐标.

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解:()/=-x-2=-1,x=±1   ∴切点为(1,1)或(-1,-1)    切点为(1,1)时,b=2;切点为(-1,-1)时b=-2

练习:求曲线y=x3过点(1,1)的切线方程(3x-y-2=0)

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变式练习:点(0,-1) 求曲线y=x3过的切线方程(x+2y++=0)

[补充习题]

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四、作业布置:课本第20页练习1、2、4,P26---3

1、写出下列曲线的切线方程(1)曲线y=sinx在点A(,1)处________(2)曲线y=在点P(8,4)处________________

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2、设f0(x)=sinx,f1(x)=f0/(x),f2(x)=f1/(x),……,fn+1(x)=fn/(x),则f2008(x)=__________________

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3、直线l1与曲线y=相切于点P,直线l2过点P且垂直于l1,且l2交x轴于点Q,PK⊥x轴于K,求KQ的长

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4、已知f(x)=cosx,g(x)=x,求适合f/(x)+g/(x)≤0的x的解集

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[答案]1、(1)y=1;    (2)x-3y+4=0;   2、sinx;   3、1/2;   4、{x|x=2kπ+,k∈Z}

教后反思:

                                                                                                       

                                                                                    

                                                                                            

                                                                                                     

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1.2.2 函数的和、差、积、商的导数(1)和差与实数与函数积的运算

[教学目标]

[教学难点、重点] 和差及实数与函数积的导数公式

[教学过程]

(用定义:(1)y/=2x+1=(x2)/+x/   (2)y/=2(2x+1)=2(x2+x)/)

这里,一般的[f(x)+g(x)]/与f/(x)、g/(x),[Cf(x)]/关系是否还是这样?

二、建构数学:

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一、问题情境求(1),并思考与(x2)/与x/的关系。(2) 的导数,说明与(1)的关系

猜想:[f(x)+g(x)]/=f/(x)+g/(x),

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验证1:

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=+,当△x→0时,有[f(x)+g(x)]/=f/(x)+g/(x)

学生活动:仿此验证2

思考:[f(x)-g(x)]/=?( [f(x)-g(x)]/=[f(x)+(-1)g(x)]/=f/(x)+(-1)g/(x)=f/(x)-g/(x))

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法则1  两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差),即  

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法则2常数与函数的积的导数,等于常数与函数的积的导数.

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例1  求下列函数的导数:(1)y=x2+sinx的导数.(2)g(x)=x3--6x+2

   解:(1)y/=(x2)/+(sinx)/=2x+cosx

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   (2)g/(x)=(x3)/-()/-(6x)/+2/=3x2-3x-6

注意步骤

练习1:教材P22----1

练习2:教材P26---1(1)(2)(3),2(1)(2)

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例2、求函数y=的导数

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解:y/=

注意前后x范围的变化

练习:教材P26---5

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例3、已知函数f(x)=x3+bx2+cx+d的图象过点P(0,2),且在点M处(-1,f(-1))处的切线方程为6x-y+7=0,求函数的解析式

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解:由已知f(0)=d=2,f/(x)=3x2+2bx+c,f/(1)=3-2b+c=62b-c=3,又6×(-1)-f(-1)+7=0f(-1)=1,b-c=0,从而b=-3,c=-3,f(x)=x3-3x2-3x+2

练习:教材P22---2

[补充习题]

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四、作业:教材P26习题4,5,6,10,11

1、设曲线y=在点P的切线的方向向量为,向量满足=0,过点P且与为方向的方向向量的直线交x轴于点B,点P在x轴上的射影为A,求的坐标

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2、若两条曲线y=x3+ax及y=x2+bx+c都过点P(1,2),且在这点有公切线,求a,b,c的值

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3、设函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象与y轴的交点为P,且曲线在P点处的切线为24x+y-12=0,又函数的图象在点Q(2,-16)处的切线与x轴平行,求f(x)解析式

[答案]

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1、=(,0)

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2、a=1,b=2,c=-1

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3、f(x)=x3+3x2-24x+12

[教后感想与作业情况]

 

 

 

 

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1.2.2 函数的和、差、积、商的导数(1)积商导数的运算

[教学目标]

[教学难点、重点] 积与商导数公式

[教学过程]

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三、情感态度与价值观:体会反疑――推导――证明的思路方法

一、复习:1、导数的和、差与实数与函数积的导数公式

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2、实数的四则运算中,有了加减,还有乘除,[f(x)g(x)]/=?,[]/=?

 引入主题:积与商的导数运算法则

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二、新课内容:[f(x)g(x)]/=f/(x)g/(x),举例y=x2.x2,y/=(x4)/=4x3,而(x2)/(x2)/=2x.2x=2x2,二者不等,这个猜想不成立,那么它等于多少呢?

   令,则

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--+-+于是当时,,从而+

于是有:

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法则3两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函数乘以第二个函数的导数,即

思考:已知f(x)的导数为f/(x),则[f2(x)]/是多少?[fn(x)]/呢?

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例1、求函数和f(x)=sinx+xcosx的导数

解:h/(x)=(xsinx)/=x/sinx+x(sinx)/=sinx-xcosx

f/(x)=(sinx+xcosx)/=(sinx)/+(xcosx)/=-cosx+cosx-xsinx=xsinx

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思考:[]/是否等于?以为例说明不成立。那么又是多少呢?仿乘法推导可以得到:

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法则4  两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积,再除以分母的平方,即

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例2、求的导数

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解:[方法一]s/(t)= ===

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[方法二]s(t)=t+t-1,s/(t)=t/+(t-1)/=1-t-2=

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练习1:求的导数

练习2:求(tanx)/

练习3:教材P22---4(2)(3)

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三、小结:本节主要介绍了两个导数运算:

[补充习题]

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四、作业:教材P26----1(4),2(3)(4),7,8

1、填空:(1) (/=________________ (2)()/=_____________

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(3)()/ =____________(4) ()/|x=3=___________(5)(xlnx-2x+)/=_________

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   2、是三次函数,且,求其解析式

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   3、一般的f/(x)叫做f(x)的一阶导数,f/(x)的导数(f/(x))/叫做f(x)的二阶导数,记作f//(x)或y//,若f(x)为二次函数,且f(1)=1,f/(2)=2,f//(3)=3,求f(x)的解析式

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   4、曲线C1:y=x2与C2:y=-(x-2)2,直线l与C1,C2都相切,求直线l的方程

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[答案]1、(1);(2)-;(3)-;(4)-;(5)lnx+1-2xln2+

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2、f(x)=x3-3x2+3

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3、f(x)=x3+

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4、设直线l与C1切于(a,a2),与C2切于(b,-(b-2)2),则l:y=2ax-a2,也是y=(4-2b)x+b2-4,二者重合,解得,l:y=0或4x-y-4=0

[教后感想与作业情况]

 

 

 

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1.2.3简单复合函数的导数

[教学目标]

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三、情感态度与价值观:体会特殊一般互化的推导过程

[教学重点、难点]用定义推导简单复合函数的求导法则,

[教学过程]

已知f(x)=(3x-1)2,求f/(x)

[方法一]f(x)=9x2-6x+1,f/(x)=18x-6=6(3x-1)

[方法二]f(x)=(3x-1)(3x-1),f/(x)=(3x-1)/(3x-1)2=6(3x-1)

思考:原函数实质是y=u2与u=3x-1的复合函数,yu/=2u=2(3x-1),ux/=3,它们与f/(x)有什么关系?(f/(x)=yu/ux/

一般的,这一结论还是否成立?

二、新课内容:

   一般的,对于由y=f(u)及u=g(x)组合成的复合函数y=f[g(x)]的导数是否还有此乘机规律呢?我们来验证一下:

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一、问题情境

 =当△x→0时,△u→0,这样有yx/=yu/.ux/,于是有:

定理:一般的,对于由y=f(u)及u=g(x)组合成的复合函数y=f[g(x)] ,有yx/=yu/.ux/;特别的,当u=ax+b时,有f/(ax+b)=f./(u).a

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例1、求下列函数的导数:(1)y=(2x-3)5     (2)y=ln(5x+1)

解:(1)原函数为y=u5及u=2x-3的复合函数,yx/=yu/.ux/=5u4.2=10(2x-3)4

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(2)原函数为y=lnu及u=5x+1的复合函数,yx/=yu/.ux/=.5=

练习1:教材P25---1,2

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练习2:如何推导(ax)/=?(设ax=y,lnax=lny,xlna=lny,两边对x求导数,有lna=.y/,y/=ylna=axlna)

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例2、已知函数y=-(2a-1)x在(0,1)上恒有y/>0,求a的范围

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解:y/=-(2a-1)=22x+1-(2a-1)>0恒成立,即2a-1<22x+1,0<x<1,0<2x+1<3,2<22x+1<8,∴2a-1≤2,a≤

思考:如果改为[0,1],结果又如何?

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例3、求函数y=log2x的导数

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解:y/=/.log2x+(log2x)/=.2. log2x+  =+

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[补充习题]

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四、作业:教材P26---9

1、f(1-x)=x2-2x+3,则f/(x)=_________________

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2、(1)(sinnx.cosnx)/=__________________;(2)=___________(3)(2-2x+1)/=_____________

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(4)[(ax+b)n]/=__________________;  (5)[sin(2x+)]/=_______________

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3、求y=在x=1处的切线方程

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[答案]1、2x;    2、(1)cos2nx;(2); (3) 2-2x+2ln2;   (4)na(ax+b)n-1;   (5)2cos(2x+)

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3、x-y=0

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同步练习册答案