1
导数的概念与运算(教案)B
一、 知识梳理:(阅读选修教材2-2第2页—第21页)
1、 导数及有关概念:
函数的平均变化率: 1.设函数)(xfy在0xx处附近有定义,当自变量
在0xx处有增量x时,则函数()yfx相应地有增量)()(00xfxxfy,
如果0x时,y与x的比xy(也叫函数的平均变化率)有极限即xy无限趋
近于某个常数,我们把这个极限值叫做函数)(xfy在0xx处的导数,记作
0
xxy
,即 .
在定义式中,设xxx0,则0xxx,当x趋近于0时,x趋近于0x,
因此,导数的定义式可写成
0
000
0
0
()()()()()limlimxoxxfxxfxfxfxfxxxx
.
2.
导数的物理意义和几何意义:
导数0000()()()limxfxxfxfxx是函数)(xfy在点0x的处瞬时变化率,
它反映的函数)(xfy在点0x处变化..的快慢程度.
它的几何意义是曲线)(xfy上点()(,00xfx)处的切线的斜率.因此,如果
)(xfy在点0x可导,则曲线)(xfy
在点()(,00xfx)处的切线方程为
.
3.
导函数(导数):
如果函数)(xfy在开区间),(ba内的每点处都有导数,此时对于每一个
),(bax,都对应着一个确定的导数()fx,从而构成了一个新的函数()fx
, 称这
个函数()fx为函数)(xfy在开区间内的导函数,简称导数,也可记作y,即
2
()fx=y
=xxfxxfxyxx)()(limlim00
说明 :导数与导函数都称为导数,这要加以区分,求一个函数的导数,就是求导
函数,求一个函数在给定点处的导数,就是求导函数值.
函数)(xfy在0x处的导数0xxy就是函数)(xfy在开区间
),(ba
)),((bax上导数()fx在0x处的函数值,即0xxy=0()fx.所以函数)(xfy
在0x处的导数也记作
0
()fx
4.
可导: 如果函数)(xfy在开区间),(ba内每一点都有导数,则称函数
)(xfy
在开区间),(ba内可导
5.
可导与连续的关系:如果函数)(xfy在点0x处可导,那么函数)(xfy在点
0
x
处连续,反之不成立. 函数具有连续性是函数具有可导性的必要条件,而不是充分条
件.
6.
求函数()yfx的导数的一般步骤:
1
求函数的改变量
)()(xfxxfy
2
求平均变化率xxfxxfxy)()(;
3
取极限,得导数y()fxxyx0lim
7.
几种常见函数的导数:
0'C(C
为常数);
1)'(nn
nxx
(Qn);
xxcos)'(sin
;
xxsin)'(cos
;
1
(ln)xx
;
3
1
(log)logaaxex
,
()xxee
;
()lnxxaaa
8.
求导法则:
法则1 [()()]()()uxvxuxvx.
法则2 [()()]()()()()uxvxuxvxuxvx, [()]'()CuxCux
法则3: '2''(0)uuvuvvvv
9.
复合函数的导数:(理科)设函数()ux在点x处有导数()xux,函数
()yfu在点x的对应点u处有导数uyfu,则复合函数(())yfx
在点
x
处也有导数,且xuxuyy''' 或(())()()xfxfux
10.
复合函数的求导法则:(理科)复合函数对自变量的导数,等于已知函数对中间变
量的导数,乘以中间变量对自变量的导数
11.
复合函数求导的基本步骤:分解——求导——相乘——回代
12.
导数的几何意义:是曲线)(xfy在点()(,00xfx)处的切线的斜率,即
0
()kfx
,
要注意“过点A的曲线的切线方程”与“在点A处的切线方程”是不尽相同的,
后者A必为切点,前者未必是切点.
二、题型探究:
探究一
.用导数的定义求函数在某一点处的导函数值。
例1:
1
已知000(2)()lim13xfxxfxx△△△,求0()fx
4
2
设函数()fx在点0x处可导,求000()()lim2hfxhfxhh
3
已知(3)2,(3)2ff,则323()lim3xxfxx的值为
.A0 .B4 .C8 .D 不存在
探究二.导数的几何意义
例2:已知曲线y=13x3+43 .
(1)、求曲线在点P(2,4)处的方程;
(2)、求曲线过点P(2,4)的方程;
(3)、求斜率为1的曲线的切线方程。
探究三:导数的物理意义
例3:某市在一次降雨过程中,降雨量y(mm)与时间t(min)的函数关系可以近似
地表示为y=√10t,则在t=40min的降雨强度
5
探究四:导数的运算:
例4:求下列函数的导数
(1)、
2
ln1,0()0,01sin,0xxfxxxxx
(2)、f(x)=e
x
cosx
(3)、f(x)=x
2
+tanx
探究五:求导运算后求切线方程
例5:已知函数f(x)=
2
3
x3−2ax2+3x(x∈R)
(1)、若a=1,点P为曲线 y=f(x)上的一个动点,求以点p为切点的切线的斜率取最
小值时的切线方程;
(2)、求函数y=f(x)在(0,+∞)上为单调增函数,试求满足条件的最大整数a。
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三、方法提升
1、 用定义求导数的步骤
(1) 求函数的改变量 ∆y;(2):求平均变化率∆y∆x (3)、取极限
(2) 导数物理意义与几何意义
(3) 求复合函数的导数要坚持“将求导进行到底”的原则;
(4) 求切线方程时已知点是否切点至关重要。
四、反思感悟:
五、课时作业
一、选择题
1、
(06江西)对于R上可导的任意函数()fx,若满足1()xfx≥0,则必有
.A(0)(2)ff21f .B
(0)(2)ff
≤21f
.C (0)(2)ff≥21f .D
(0)(2)ff
21f
2、设函数()fx,()gx在,ab上均可导,且()()fxgx,则当axb时,有
.A()()fxgx .B
()()fxgx
.C()()()()fxgagxfa .D
()()()()fxgbgxfb
3、
()fx的导函数()yfx的图象如图所示,则()yfx
的图象最有可能的是
4、
0()sinfxx,10()()fxfx,21()()fxfx,…,1()()nnfxfx
,nN,
7
则f
2013
(x) .Asinx .Bsinx
.Ccosx .D
cosx
5、若曲线4yx的一条切线l与直线480xy垂直,则l的方程为
.A430xy;.B450xy;.C430xy;.D
430xy
6、曲线12xye在点24,e处的切线与坐标轴所围三角形的面积为
.A29e2 .B24e .C22e .D
2
e
二、填空题:
7、
(07届高三皖南八校联考)已知2()2(2)fxxxf,则(2)f
8、
已知1cos()xfxxe,则()fx
三、解答题:
9、求下列函数的导数:
121sinyx;
2
2
1
1yx
32ln1yx;
4
11xxeye
;
52sin23yx;
6
lnxyex
7sin1cosxyx;
8
2
1sincosyxxxx