例1(课本例4)求下列函数的导数:
(1)
;(2)
;
(3)
(其中
均为常数).
解:(1)函数
可以看作函数
和
的复合函数。根据复合函数求导法则有
=
。
(2)函数
可以看作函数
和
的复合函数。根据复合函数求导法则有
=
。
(3)函数
可以看作函数
和
的复合函数。根据复合函数求导法则有
=
。
例2求
的导数.
解:![]()
![]()
![]()
[点评]
求复合函数的导数,关键在于搞清楚复合函数的结构,明确复合次数,由外层向内层逐层求导,直到关于自变量求导,同时应注意不能遗漏求导环节并及时化简计算结果.
例3求
的导数.
解:![]()
,
![]()
[点评]本题练习商的导数和复合函数的导数.求导数后要予以化简整理.
例4求y =sin4x +cos 4x的导数.
[解法一]y =sin
4x +cos 4x=(sin2x +cos2x)2-2sin2cos2x=1-
sin22 x
=1-
(1-cos
4 x)=
+
cos 4 x.y′=-sin 4 x.
[解法二]y′=(sin 4 x)′+(cos 4 x)′=4 sin 3 x(sin x)′+4 cos 3x (cos x)′
=4 sin 3 x cos x +4 cos 3 x (-sin x)=4 sin x cos x (sin 2 x -cos 2 x)
=-2 sin 2 x cos 2 x=-sin 4 x
[点评]
解法一是先化简变形,简化求导数运算,要注意变形准确.解法二是利用复合函数求导数,应注意不漏步.
例5曲线y =x(x +1)(2-x)有两条平行于直线y =x的切线,求此二切线之间的距离.
[解]y =-x 3 +x 2 +2 x y′=-3 x 2+2 x +2
令y′=1即3 x2-2 x -1=0,解得 x =-
或x =1.
于是切点为P(1,2),Q(-
,-
),
过点P的切线方程为,y -2=x -1即 x -y +1=0.
显然两切线间的距离等于点Q 到此切线的距离,故所求距离为
=
.
复合函数的概念 一般地,对于两个函数
和
,如果通过变量
,
可以表示成
的函数,那么称这个函数为函数
和
的复合函数,记作
。
复合函数的导数 复合函数
的导数和函数
和
的导数间的关系为
,即
对
的导数等于
对
的导数与
对
的导数的乘积.
若
,则![]()
(二)导数的运算法则
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导数运算法则 |
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1. 2. 3. |
(2)推论:![]()
(常数与函数的积的导数,等于常数乘函数的导数)
(一)基本初等函数的导数公式表
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函数 |
导数 |
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(1)基本初等函数的导数公式表
(2)导数的运算法则
2.已知曲线C:y =3 x 4-2 x3-9 x2+4,求曲线C上横坐标为1的点的切线方程;
(y =-12 x +8)
1.课本P92练习
例1.假设某国家在20年期间的年均通货膨胀率为
,物价
(单位:元)与时间
(单位:年)有如下函数关系
,其中
为
时的物价.假定某种商品的
,那么在第10个年头,这种商品的价格上涨的速度大约是多少(精确到0.01)?
解:根据基本初等函数导数公式表,有![]()
所以
(元/年)
因此,在第10个年头,这种商品的价格约为0.08元/年的速度上涨.
例2.根据基本初等函数的导数公式和导数运算法则,求下列函数的导数.
(1)![]()
(2)
;
(3)
;
(4)
;
(5)
.
(6)
;
(7)![]()
解:(1)
,
。
(2)![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
(3)![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
(4)
,
。
(5)![]()
![]()
(6)![]()
,
。
(7)![]()
![]()
![]()
![]()
。
![]()
[点评]
① 求导数是在定义域内实行的.
② 求较复杂的函数积、商的导数,必须细心、耐心.
例3日常生活中的饮水通常是经过净化的.随着水纯净度的提高,所需净化费用不断增加.已知将1吨水净化到纯净度为
时所需费用(单位:元)为
![]()
求净化到下列纯净度时,所需净化费用的瞬时变化率:(1)
(2)![]()
解:净化费用的瞬时变化率就是净化费用函数的导数.
![]()
![]()
![]()
(1)
因为
,所以,纯净度为
时,费用的瞬时变化率是52.84元/吨.
(2)
因为
,所以,纯净度为
时,费用的瞬时变化率是1321元/吨.
函数
在某点处导数的大小表示函数在此点附近变化的快慢.由上述计算可知,
.它表示纯净度为
左右时净化费用的瞬时变化率,大约是纯净度为
左右时净化费用的瞬时变化率的25倍.这说明,水的纯净度越高,需要的净化费用就越多,而且净化费用增加的速度也越快.
(二)导数的运算法则
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导数运算法则 |
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1. 2. 3. |
(2)推论:![]()
(常数与函数的积的导数,等于常数乘函数的导数)
(一)基本初等函数的导数公式表
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函数 |
导数 |
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