求分段函数的导数
例 求函数0,00,1sin)(2xxxxxf的导数
分析:当0x时因为)0(f存在,所以应当用导数定义求)0(f,当
0x
时,)(xf的关系式是初等函数xx1sin2,可以按各种求导法同求它
的导数.
解:当0x时,01sinlim1sinlim)0()(lim)0(0200xxxxxxfxffxxx
当0x时,
xxxxxxxxxxxxx
xxf1cos1sin2)1cos1(1sin2)1(sin1sin)()1sin()(22222
说明:如果一个函数)(xg在点0x连续,则有)(lim)(00xgxgxx,但如
果我们不能断定)(xf的导数)(xf是否在点00x连续,不能认为
)(lim)0(0xffx
.
指出函数的复合关系
例 指出下列函数的复合关系.
1.mnbxay)(;2.32lnxey;
3.)32(log322xxy;4.)1sin(xxy。
分析:由复合函数的定义可知,中间变量的选择应是基本函数的
结构,解决这类问题的关键是正确分析函数的复合层次,一般是从最
外层开始,由外及里,一层一层地分析,把复合函数分解成若干个常
见的基本函数,逐步确定复合过程.
解:函数的复合关系分别是
1.nmbxauuy,;
2.2,3,lnxevvuuy;
3.32,log,322xxvvuyu;
4..1,sin,3xxvvuuy
说明:分不清复合函数的复合关系,忽视最外层和中间变量都是
基本函数的结构形式,而最内层可以是关于自变量x的基本函数,也
可以是关于自变量的基本函数经过有限次的四则运算而得到的函数,
导致陷入解题误区,达不到预期的效果.
求函数的导数
例 求下列函数的导数.
1.43)12(xxxy;2.2211xy;
3.)32(sin2xy;4.21xxy。
分析:选择中间变量是复合函数求导的关键.必须正确分析复合
函数是由哪些基本函数经过怎样的顺序复合而成的,分清其间的复合
关系.要善于把一部分量、式子暂时当作一个整体,这个暂时的整体,
就是中间变量.求导时需要记住中间变量,注意逐层求导,不遗漏,
而其中特别要注意中间变量的系数.求导数后,要把中间变量转换成
自变量的函数.
解:1.解法一:设43,12uyxxxu,则
).116()12(4)116(42233223xxxxxxxuuyy
xux
解法二:xxxxxxxxxy121241233343
.116124223xxxxx
2.解法一:设22121,xuuy,则
.21)21(2 212 42121 4212223223223xxxxxxxxuuyyxux=
解法二:212221211xxy
.21)21(2)21(2)4()21(2121)21(21222322322232xxxxxxxxx
3.解法一:设32,sin,2xvvuuy,则
.324sin2 232cos32sin2 2cos2x
xx
vuvuyy
xvux
解法二:32sin32sin232sin2xxxy
.324sin2 232cos32sin2 3232cos32sin2 x
xx
xxx
4.解法一:.1422xxxxy设4221,xxuuy,则
.1211)21(2 )42()(21 )42(21222242332142321xxxxxxxxxxxxxxxxuuyyxux
解法二:)1(1)1(222xxxxxxy
.12111 22222xxxxx
说明:对于复合函数的求导,要注意分析问题的具体特征,灵活
恰当地选择中间变量,不可机械照搬某种固定的模式,否则会使确定
的复合关系不准确,不能有效地进行求导运算.学生易犯错误是混淆
变量或忘记中间变量对自变量求导.
求复合函数的导数
例 求下列函数的导数(其中)(xf是可导函数)
1.xfy1;2.).1(2xfy
分析:对于抽象函数的求导,一方面要从其形式上把握其结构特
征,另一方面要充分运用复合关系的求导法则。先设出中间变量,再
根据复合函数的导数运算法则进行求导运算。一般地,假设中间变量
以直接可对所设变量求导,不需要再次假设,如果所设中间变量可直
接求导,就不必再选中间变量。
解:1.解法一:设xuufy1),(,则
.111)(22xfxxufuyy
xux
解法二:.111112xfxxxfxfy
2.解法一:设1,),(2xvvuufy,则
).1(1 21121)1( 221)(222221xf
x
x
xxxxf
xvufvuyy
xuux
解法二:)1()1()1(222xxfxfy
).1(1.2)1()1()1()1(21)1(22212222122xf
x
x
xxxf
xxxf
说明:理解概念应准确全面,对抽象函数的概念认识不足,显示
了一种思维上的惰性,导致判断复合关系不准确,没有起到假设中间
变量的作用。其次应重视))((xf与))((xf的区别,前者是对中间变
量)(x的求导,后者表示对自变量x的求导.