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14/151.2導(dǎo)數(shù)的計(jì)算一、教學(xué)目標(biāo)1.核心素養(yǎng)通過學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)的計(jì)算,提升推理論證、計(jì)算求解與應(yīng)用能力.2.學(xué)習(xí)目標(biāo)(1)1.2.1能根據(jù)導(dǎo)數(shù)定義,求函數(shù)的導(dǎo)數(shù).(2)1.2.2能利用給出的基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則求簡(jiǎn)單函數(shù)的導(dǎo)數(shù).(3)1.2.3能利用復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則求簡(jiǎn)單的復(fù)合函數(shù)(僅限于形如)的導(dǎo)數(shù).3.學(xué)習(xí)重點(diǎn)(1)利用導(dǎo)數(shù)的定義求五個(gè)函數(shù)的導(dǎo)數(shù).(2)利用基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)運(yùn)算法則求簡(jiǎn)單函數(shù)的導(dǎo)數(shù).4.學(xué)習(xí)難點(diǎn)兩個(gè)函數(shù)的積與商的求導(dǎo)法則的應(yīng)用,復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則的理解與應(yīng)用.二、教學(xué)設(shè)計(jì)(一)課前設(shè)計(jì)1.預(yù)習(xí)任務(wù) 任務(wù)1 閱讀教材P12-P14,思考:常用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)是什么?是如何計(jì)算得到的? 任務(wù)2 閱讀教材P14-P17,思考:導(dǎo)數(shù)運(yùn)算法則是什么?符合函數(shù)的求導(dǎo)法則是什么?2.預(yù)習(xí)自測(cè)1.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)是____________.解:2.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為()A.B.C.D.解:B3.設(shè),則.解:(二)課堂設(shè)計(jì)1.知識(shí)回顧(1)函數(shù)的定義是什么?給定自變量的取值,有唯一確定的函數(shù)值與之對(duì)應(yīng).(2)函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)是.(3)函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)是關(guān)于的函數(shù)嗎?對(duì)于函數(shù)來說,給定的取值,則是一個(gè)確定的值,所以是一個(gè)函數(shù).2.問題探究問題探究一、幾個(gè)常用函數(shù)()的導(dǎo)數(shù)是什么?●活動(dòng)一動(dòng)手計(jì)算,收獲幾個(gè)結(jié)論請(qǐng)大家用導(dǎo)數(shù)的定義分別推導(dǎo)出函數(shù)的導(dǎo)數(shù).1.若(為常數(shù)),則_________;2.若,則_______________;3.若,則___________________;4.若,則_______________;5.若,則__________________.問題探究二、基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)重點(diǎn)知識(shí)★●活動(dòng)二閱讀查表,記憶導(dǎo)數(shù)公式1.若(為常數(shù)),則_______; 2.若,則_______.3.若,則________________;4.若,則_____________.5.若,則_________; 特別地:若,則_________.6.若,則_______; 特別地:若,則________.為避免記憶混淆,可將上述公式可分為四類記憶:(1)(2)屬于冪函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式;(3)(4)屬于三角函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式;(5)是指數(shù)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式;(6)是對(duì)數(shù)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式.例1求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù).(1)y=a2(a為常數(shù));(2)y=eq\r(5,x3);(3)y=x-4;(4)y=lgx.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:(1)∵a為常數(shù),∴a2為常數(shù),∴y′=(a2)′=0.(2)(3)y′=(x-4)′=-4x-5=-eq\f(4,x5)(4)y′=(lgx)′=eq\f(1,xln10).例2求函數(shù)f(x)=eq\f(1,\r(x))在x=1處的導(dǎo)數(shù).【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:∴f′(1)=-eq\f(1,2),∴函數(shù)f(x)在x=1處的導(dǎo)數(shù)為-eq\f(1,2).點(diǎn)撥:熟記導(dǎo)數(shù)公式,能夠應(yīng)用導(dǎo)數(shù)公式求相應(yīng)函數(shù)的導(dǎo)數(shù).●活動(dòng)三認(rèn)識(shí)規(guī)律,熟練掌握法則導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則是什么?(1)___________;(2);(3).由積的導(dǎo)數(shù)運(yùn)算法則可推出:.在積、商的導(dǎo)數(shù)運(yùn)算法則中,要注意:一般情況下,,,不要與混淆.●活動(dòng)四應(yīng)用法則,擴(kuò)充導(dǎo)數(shù)公式請(qǐng)利用初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)和導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則計(jì)算下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):1.若,則_______;2.若,則_______.3.若,則_____________;4.若,則_____________.例3求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù).(1)y=x(x2+eq\f(1,x)+eq\f(1,x3));(2)y=(eq\r(x)+1)(eq\f(1,\r(x))-1);(3)y=eq\f(x2,sinx);(4)y=2tanx+eq\f(3,tanx);(5)y=x·ex+lnx.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:(1)y=x3+1+eq\f(1,x2),∴y′=3x2-eq\f(2,x3).(2)先化簡(jiǎn),得y=-xeq\s\up10(\f(1,2))+x-eq\s\up10(\f(1,2))∴y′=-eq\f(1,2)x-eq\s\up10(\f(1,2))-eq\f(1,2)x-eq\s\up10(\f(3,2))=-eq\f(x+1,2x\r(x)).(3)y′=eq\f((x2)′sinx-x2(sinx)′,sin2x)=eq\f(2xsinx-x2cosx,sin2x).(4)解法1:y′=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2sinx,cosx)+\f(3cosx,sinx)))′=2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(sinx,cosx)))′+3eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(cosx,sinx)))′=eq\f(2cos2x+2sin2x,cos2x)+eq\f(-3sin2x-3cos2x,sin2x)=eq\f(2,cos2x)-eq\f(3,sin2x).解法2:y′=2tan′x-eq\f(3tan′x,tan2x)=tan′x(2-eq\f(3,tan2x))=eq\f(1,cos2x)(2-eq\f(3cos2x,sin2x))=eq\f(2,cos2x)-eq\f(3,sin2x).(5)y′=(x·ex)′+(lnx)′=ex+x·ex+eq\f(1,x)=(1+x)·ex+eq\f(1,x).點(diǎn)撥:熟記導(dǎo)數(shù)公式是求導(dǎo)函數(shù)的關(guān)鍵.問題探究三、復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)★▲●活動(dòng)一什么是復(fù)合函數(shù)及復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則?(1)一般地,對(duì)于兩個(gè)函數(shù)和,如果通過變量,可以表示成的函數(shù),那么稱這個(gè)函數(shù)為函數(shù)和的復(fù)合函數(shù),記作.(2)復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)和函數(shù),的導(dǎo)數(shù)的關(guān)系為:對(duì)的導(dǎo)數(shù)等于對(duì)的導(dǎo)數(shù)與對(duì)的導(dǎo)數(shù)的乘積.例4求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù).(1)y=eq\f(1,(1-3x)4);(2)y=eq\r(3,ax2+bx+c);(3).【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:(1)y=u-4,u=1-3x.∴y′=y(tǒng)′u·u′=(u-4)′·(1-3x)′=-4·u-5·(-3)=12u-5=12(1-3x)-5=eq\f(12,(1-3x)5).(2)y=ueq\s\up10(\f(1,3)),u=ax2+bx+c.y′=y(tǒng)′u·u′x=eq\f(1,3)u-eq\s\up10(\f(2,3))·(2ax+b)=eq\f(1,3)(ax2+bx+c)-eq\s\up10(\f(2,3))·(2ax+b)=eq\f((2ax+b)\r(3,ax2+bx+c),3(ax2+bx+c)).(3)y=eu,u=-ax+b.,y′=y(tǒng)′u·u′x=eu·(-ax+b)′=eu·(-a)=.點(diǎn)撥:分清函數(shù)由哪些函數(shù)復(fù)合而成,是求復(fù)合函數(shù)導(dǎo)數(shù)的關(guān)鍵.●活動(dòng)二應(yīng)用新知,解決典型例題例5求過曲線y=cosx上點(diǎn)Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(1,2)))且與在這點(diǎn)的切線垂直的直線方程.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算;導(dǎo)數(shù)的幾何意義;數(shù)學(xué)思想:數(shù)形結(jié)合】解:∵y=cosx,∴y′=-sinx,曲線在點(diǎn)Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(1,2)))處的切線斜率是y′|x=eq\f(π,3)=-sineq\f(π,3)=-eq\f(\r(3),2).∴過點(diǎn)P且與切線垂直的直線的斜率為eq\f(2,\r(3)),∴所求的直線方程為y-eq\f(1,2)=eq\f(2,\r(3))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3))),即2x-eq\r(3)y-eq\f(2π,3)+eq\f(\r(3),2)=0.例6已知曲線y=eq\f(x2,4)-3lnx的一條切線的斜率為-eq\f(1,2),則切點(diǎn)的橫坐標(biāo)為()A.3B.2C.1D.eq\f(1,2)【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算;導(dǎo)數(shù)的幾何意義;數(shù)學(xué)思想:數(shù)形結(jié)合】解:設(shè)切點(diǎn)為(x0,y0),.∵x0>0,∴x0=2.點(diǎn)撥:求切線方程的步驟:(1)利用導(dǎo)數(shù)公式求導(dǎo)數(shù).(2)求斜率.(3)寫出切線方程.注意導(dǎo)數(shù)為0和導(dǎo)數(shù)不存在的情形.●活動(dòng)三函數(shù)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)、導(dǎo)函數(shù)、導(dǎo)數(shù)之間的區(qū)別與聯(lián)系.(1)函數(shù)在一點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù),就是在該點(diǎn)的函數(shù)的改變量與自變量的改變量之比的極限,它是一個(gè)常數(shù),不是變數(shù).(2)函數(shù)的導(dǎo)數(shù),是指某一區(qū)間內(nèi)任意點(diǎn)x而言的,就是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)(3)函數(shù)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)就是導(dǎo)函數(shù)在處的函數(shù)值,這也是求函數(shù)在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)的方法之一.3.課堂總結(jié)【知識(shí)梳理】(1)基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式原函數(shù)導(dǎo)函數(shù)========(2)導(dǎo)數(shù)運(yùn)算法則=1\*GB3①=;=2\*GB3②;=3\*GB3③=(3)復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù):若,則,即.【重難點(diǎn)突破】(1)運(yùn)用導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則,可推出以下三個(gè)常用結(jié)論:=1\*GB3①;=2\*GB3②;=3\*GB3③.(2)求復(fù)合函數(shù)導(dǎo),一般按以下三個(gè)步驟進(jìn)行:=1\*GB3①分解:分解復(fù)合函數(shù)為基本初等函數(shù),注意適當(dāng)選擇中間變量;=2\*GB3②層層求導(dǎo):求每一層基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(弄清每一步求導(dǎo)是哪個(gè)變量對(duì)哪個(gè)變量求導(dǎo));=3\*GB3③作積還原:將各層基本函數(shù)的導(dǎo)數(shù)相乘,并將中間變量還原為原來的變量.利用復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)時(shí),要注意選擇合適的中間變量.例如,對(duì)于函數(shù),可令,;也可令,,顯然前一種形式更有利于求導(dǎo).(3)應(yīng)用導(dǎo)數(shù)公式與運(yùn)算法則求導(dǎo)時(shí),應(yīng)注意以下三點(diǎn):=1\*GB3①對(duì)冪函數(shù)求導(dǎo)時(shí),要將根式、分式化為指數(shù)式,以便應(yīng)用公式;=2\*GB3②對(duì)較復(fù)雜函數(shù)求導(dǎo)時(shí),可考慮“先化簡(jiǎn),再求導(dǎo)”,以減少運(yùn)算量.=3\*GB3③根據(jù)函數(shù)的結(jié)構(gòu),合理選擇求導(dǎo)公式與運(yùn)算法則.4.隨堂檢測(cè)1.已知f(x)=x2,則()A.0 B.2x C.6 D.9【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:C2.函數(shù)y=x-(2x-1)2的導(dǎo)數(shù)是()A.3-4x B.3+4x C.5+8x D.5-8x【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:D3.函數(shù)y=eq\f(cosx,1-x)的導(dǎo)數(shù)是()A.eq\f(-sinx+xsinx,(1-x)2) B.eq\f(xsinx-sinx-cosx,(1-x)2)C.eq\f(cosx-sinx+xsinx,(1-x)2) D.eq\f(cosx-sinx+xsinx,1-x)【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:C4.已知函數(shù)f(x)=eq\r(ax2-1)且f′(1)=2,則實(shí)數(shù)a的值為()A.1 B.2 C.eq\r(2) D.a(chǎn)>0【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:B5.設(shè),其中,曲線在點(diǎn)處的切線與軸相交于點(diǎn),則_________.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算;導(dǎo)數(shù)的幾何意義;數(shù)學(xué)思想:數(shù)形結(jié)合】解:(三)課后作業(yè)基礎(chǔ)型自主突破1.給出下列命題:①若y=π,則y′=0;②若y=3x,則y′=3;③若y=eq\f(1,\r(x)),則y′=-eq\f(1,2)eq\r(x);④若,則y=3x.其中正確的有()A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:B2.已知函數(shù)f(x)=x3的切線的斜率等于1,則這樣的切線有()A.1條 B.2條 C.3條 D.不確定【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算;導(dǎo)數(shù)的幾何意義】解:B3.若,則的解集為()A. B. C. D.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:C4.直線y=eq\f(1,2)x+b是曲線y=lnx(x>0)的一條切線,則實(shí)數(shù)b的值為()A.2B.ln2+1C.ln2-1D.ln2【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的幾何意義】解:C提示:∵y=lnx的導(dǎo)數(shù)為y′=eq\f(1,x),∴eq\f(1,x)=eq\f(1,2),解得x=2,∴切點(diǎn)為(2,ln2).將其代入直線y=eq\f(1,2)x+b得b=ln2-1.5.曲線y=xn在x=2處的導(dǎo)數(shù)為12,則n等于()A.1 B.2 C.3 D.4【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:C6.求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(1) (2) (3)(4) (5)y=2sineq\f(x,2)(1-2sin2eq\f(x,4)).【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:(1) (2) (3)(4) (5)∵y=2sineq\f(x,2)(1-2sin2eq\f(x,4))=2sineq\f(x,2)coseq\f(x,2)=sinx. ∴y′=(sinx)′=cosx.能力型師生共研7.已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,且滿足,則()A. B. C. D.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:B8.f(x)與g(x)是定義在R上的兩個(gè)可導(dǎo)函數(shù),若f(x)、g(x)滿足,則f(x)與g(x)滿足()A.f(x)=g(x) B.f(x)-g(x)為常數(shù)函數(shù)C.f(x)=g(x)=0 D.f(x)+g(x)為常數(shù)函數(shù)【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:B9.已知函數(shù)f(x)=eq\r(x)+1,g(x)=alnx,若在x=eq\f(1,4)處函數(shù)f(x)與g(x)的圖象的切線平行,則實(shí)數(shù)a的值為________.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的幾何意義;數(shù)學(xué)思想:數(shù)形結(jié)合】解:eq\f(1,4)提示:由題意可知f′eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)))=eq\f(1,2)x-eq\f(1,2)|x=eq\f(1,4)=g′eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)))=eq\f(a,\f(1,4)),可得a=eq\f(1,4),經(jīng)檢驗(yàn),a=eq\f(1,4)滿足題意.10.若函數(shù)f(x)=xm+ax的導(dǎo)數(shù)f′(x)=2x+1,則數(shù)列{eq\f(1,f(n))}(n∈N*)的前n項(xiàng)和Sn是()A.eq\f(n,n+1) B.eq\f(n+2,n+1) C.eq\f(n,n-1) D.eq\f(n+1,n)【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:A探究型多維突破11.已知,記,則____________.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解: 提示:,,,,以此類推,可得出,又,所以12.已知曲線C:y=x3-6x2-x+6.(1)求C上斜率最小的切線方程;(2)證明:曲線C關(guān)于斜率最小時(shí)切線的切點(diǎn)對(duì)稱.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:(1)y′=3x2-12x-1=3(x-2)2-13.當(dāng)x=2時(shí),y′最小,最小值為-13,切點(diǎn)為(2,-12),切線方程為y+12=-13(x-2),即13x+y-14=0.(2)證明:設(shè)(x0,y0)∈C,(x,y)是(x0,y0)關(guān)于(2,-12)的對(duì)稱點(diǎn),則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x0=4-x,,y0=-24-y.))∵(x0,y0)∈C,∴-24-y=(4-x)3-6(4-x)2-(4-x)+6,整理得y=x3-6x2-x+6.∴(x,y)∈C,于是曲線C關(guān)于切點(diǎn)(2,-12)對(duì)稱.自助餐1.下列四組函數(shù)中導(dǎo)數(shù)相等的是()A.f(x)=2與g(x)=2x B.f(x)=-sinx與g(x)=cosxC.f(x)=2-cosx與g(x)=-sinx D.f(x)=1-2x2與g(x)=-2x2+4【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:D2.設(shè)函數(shù),若,則x0=()A.a(chǎn)B.±a C.-a D.a(chǎn)2【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:B3.已知f(x)=ax3+3x2+2,若f′(-1)=4,則a的值為()A.eq\f(19,3)B.eq\f(10,3) C.eq\f(13,3) D.eq\f(16,3)【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:B4.函數(shù)y=eq\f(\r(x2+1),2x-1)的導(dǎo)數(shù)是()A.eq\f(2+x,\r(x2+1)·(2x-1)2) B.-eq\f(2+x,\r(1+x2)·(2x-1)2)C.eq\f(4x2-x+2,(2x-1)2) D.eq\f(4x2-x+2,(2x-1)2\r(x2+1))【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:B5.已知點(diǎn)在曲線上,為曲線在點(diǎn)處的切線的傾斜角,則的取值范圍是()A.[0,) B. C. D.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:D6.(1)已知f(x)=xex+sinxcosx,則f′(0)=________.(2)已知g(x)=(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5),則g′(1)=________.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:(1);(2) 提示:(1)f′(x)=ex+x·ex+cos2x,∴f′(0)=1+1=2.(2)所以g′(1)=(1-2)(1-3)(1-4)(1-5)=24.7.設(shè)函數(shù)在內(nèi)可導(dǎo),且,則______________.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:8.已知函數(shù)及其導(dǎo)數(shù),若存在,使得,則稱是的一個(gè)“巧值點(diǎn)”,下列函數(shù)中,存在“巧值點(diǎn)”的是_____________=1\*GB3①,=2\*GB3②,=3\*GB3③,=4\*GB3④.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算】解:=1\*GB3①=3\*GB3③ 提示:=1\*GB3①中,令,可得:或,故存在“巧值點(diǎn)”.=2\*GB3②中,令,可得:,顯然無解,故不存在“巧值點(diǎn)”=3\*GB3③中,令,可得:,由于與的圖像有交點(diǎn),因此方程有解.故存在“巧值點(diǎn)”.=4\*GB3④中,令,可得:,即:,顯然無解.故不存在“巧值點(diǎn)”9.定義:曲線C上的點(diǎn)到直線l的距離的最小值稱為曲線C到直線l的距離,已知曲線C1:y=x2+a到直線l:y=x的距離等于曲線C2:x2+(y+4)2=2到直線l:y=x的距離,則實(shí)數(shù)a=_______.【知識(shí)點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算;數(shù)學(xué)思想:數(shù)形結(jié)合】解: 提示:曲線C2:x2+(y+4)2=2到直線l:y=x的距離為,曲線C1:y=x2+a對(duì)應(yīng)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為,令得,所以C1:y=x2

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