课 题: 3.5对数函数与指数函数的导数(1)教学目的:1.理解掌握对数函数的导数的两个求导公式.2.在学习了函数四则运算的求导法则与复合函数求导法则的基础上,应用对数函数的求导公式,能求简单的初等函数的导数 教学重点:应用对数函数的求导公式求简单的初等函数的导数. 教学难点:对数函数的导数的记忆,对数函数求导公式的灵活运用. 授课类型:新授课 课时安排:1课时教 具:多媒体、实物投影仪 教学过程:一、复习引入:1. 常见函数的导数公式:0'=C ;1)'(-=n n nx x ;x x cos )'(sin =;x x sin )'(cos -=2.法则1 )()()]()(['''x v x u x v x u ±=±.法则2 [()()]'()()()'()u x v x u x v x u x v x '=+, [()]'(Cu x Cu x '=法则3 '2''(0)u u v uv v v v -⎛⎫=≠ ⎪⎝⎭3.复合函数的导数:设函数u =ϕ(x )在点x 处有导数u ′x =ϕ′(x ),函数y =f (u )在点x 的对应点u 处有导数y ′u =f ′(u ),则复合函数y =f (ϕ (x ))在点x 处也有导数,且x u x u y y '''⋅= 或f ′x (ϕ (x ))=f ′(u )ϕ′(x ).4.复合函数的求导法则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5.复合函数求导的基本步骤是:分解——求导——相乘——回代. 二、讲解新课:⒈对数函数的导数(1): xx )'(ln = 证明:∵ x x f y ln )(==∴ x x x x x x y ∆+=-∆+=∆lnln )ln()1l n (xx∆+=, ∴ )1l n (1x x x x y ∆+∆=∆∆=)1ln(1xxx x x ∆+∆x xx x x ∆∆+=)1ln(1∴ =∆∆=→∆x y y x 0lim 'x xx x x x ∆→∆∆+)1l n (l i m 10])1(lim ln[10x xx x x x ∆→∆∆+=xe x 1ln 1==. 即 xx 1)'(ln =. 附:重要极限e xxx =+∞→)11(lim 或e x x x =+→10)1(lim2.对数函数的导数(2): xx a a log 1)'(log = 证明:根据对数的换底公式 e xx a a x x a a l o g 11ln 1)'ln ln ()'(log =⋅==. 根据对数函数的求导公式以及函数的四则运算的求导法则、复合函数的求导法则,我们可以求一些简单函数的导数.三、讲解范例:例1求)132ln(2++=x x y 的导数. 解: y ′=[ln(2x 2+3x +1)]′=13212++x x (2x 2+3x +1)′=132342+++x x x 例2求21lg x y -=的导数. 解法一:y ′=(lg21x -)′=211x-lg e ·(21x -)′=21lg x e-·21·(1-x 2)21-(1-x 2)′=21lg x e -·2121x-·(-2x )=1lg 1lg 22-=--x e x x e x分析:对数函数,可以先把它化简,然后根据求导法则进行求导解法二:∵ y =lg2112=-x lg(1-x 2) ∴y ′=[21lg(1-x 2)]′=21121x -lg e (1-x 2)′ =)1(2lg 2x e -·(-2x )=1lg 2-x ex 说明:真数中若含乘方或开方、乘法或除法的,均可先变形再求导. 实际上,解法1中u y lg =,v u =,21x v -=,取了两个中间变量,属于多重复合.而解法2中u y lg 21=,21x u -=,仅有一次复合,所以其解法显得简单,不易出错.例3求函数y =ln(12+x -x )的导数.分析:由复合函数求导法则:y ′x =y ′u ·u ′x 对原函数由外向内逐个拆成几个简单的基本初等函数.解:)1(1122'-+⋅-+='x x xx y 1221[(1)21)2x x -=+⋅-1)=-==例4 若f (x )=ln(ln x ),那么f ′(x )|x =e = .(B) A.e B.e1 C.1 D.以上都不对解:f ′(x )=[ln(ln x )]′=xln 1·(ln x )′=x x ln 1f ′(x )|x =e =e e ln 1⋅e例5 y =ln [ln(ln x )]的导数是 (C)A.)ln(ln 1x x B.)ln(ln ln 1x x C.)ln(ln ln 1x x x D.)ln(ln 1x解:y ′=)ln(ln 1x [ln(ln x )]′=)ln(ln 1x ·xln 1 (ln x )′=)ln(ln 1x ·x ln 1·x 1=)ln(ln ln 1x x x ⋅ 所以用复合函数的求导法则时,要由外向内逐层求导,直到不能求导为止. 例6求y =ln|x |的导数.解:当x >0时,y =ln x . y ′=(ln x )′=x1; 当x <0时,y =ln(-x ),y ′=[ln(-x )]′=x -1 (-1)= x1, ∴y ′=x1错误方法:y ′=(ln|x |)′=||1x ,|x |可以看成ln|x |的中间变量,对|x |还要求导.所以以后遇到要求含有绝对值的函数的导数时,首先要把绝对值去掉,分情况讨论.例7求y =log a 21x +的导数. 解:y ′=(log a21x+)′=211x+log a e ·(21x +)′221221log 2)1(211log x e x x x x e a a +=⋅+⋅+=- 例8(仅教师参考)求y =nx x)(ln 的导数.分析:这类函数是指数上也是含有x 的幂函数.这样用以前学过的幂函数的求导公式就行不通了. 以前指数是常数的幂函数.像形如(u (x ))v (x )的函数的求导,它的方法可以是两边取自然对数,然后再对x 求导.解:y =nx x )(ln 两边取自然对数.ln y =ln nx x)(ln =(ln x )n ·ln x =(ln x )n +1.两边对x 求导,y 1 y ′=(n +1)(ln x )n·(ln x )′=(n +1)x x n )(ln∴y ′=x x n n ))(ln 1(+·y =xx n n ))(ln 1(+·nx x )(ln =(n +1)(ln x )n ·1)(ln -nx x.四、课堂练习:求下列函数的导数.1.y =x ln x 解:y ′=(x ln x )′=x ′ln x +x (ln x )′=ln x +x ·x1=ln x +1 2.y x 解:y ′=(ln x 1)′=x11 (x 1)′=x ·(-1)·x -2=-x -1=-x 1.3.y =log a (x 2-2). 解:y ′=[log a (x 2-2)]′=2log 2-x e a (x 2-2)′=2log 22-x e x a . 4.y =lg(sin x )解:y ′=[lg(sin x )]′=x e sin lg (sin x )′=xe sin lg cos x =cot x lg e . 5.y =lnx -1.解:y ′=(ln x -1)′)1(11'--=x x)1()1(211121---=-x x )1(21)1(21-=--=x x6.y =ln12+x解:y ′=(ln12+x )′)1(1122'++=x x⋅+⋅+=-2122)1(2111x x 122+=x x x . 7.y =1ln +x xx -ln(x +1). 解:y ′=(1ln +x xx )′-[ln(x +1)]′ 21(ln )(1)ln (1)1(1)1x x x x x x x x x '+⋅+-+=-++2(ln 1)(1)ln 1(1)1x x x x x x ++-=-++ 2ln ln 1ln 1(1)x x x x x x x x +++---=+2ln (1)xx =+8.y =a a x x a a x x 22222ln22++⋅++. 解:y ′=)ln 2()2(22222'+++'+aa x x a a x x1222211()2(222x a x a x x a-'=⋅+⋅+1222221()2]2x a x -++⋅22(1+222=222==五、小结 :⑴要记住并用熟对数函数的两个求导公式;⑵遇到真数中含有乘法、除法、乘方、开方这些运算的,可以先利用对数运算性质将函数解析式作变形处理,然后再求导,以使运算较简便 六、课后作业:求下列函数的导数:⑴)1(log 22x x y ++=; ⑵2211ln xx y -+=; ⑶xx y 2sin ln=; ⑷)(sin ln 2x e y -=. 解:⑴)'1(1log '222x x x x ey ++++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++++=)'1(12111log 2222x x x x e⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++=222111log x x x x e221log x e +=; ⑵)]1ln()1[ln(2122x x y --+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡---++=22221)'1(1)'1(21'x x x x y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡---+=22121221x x x x 412x x-=; ⑶)'2sin (2sin 'x x x x y =22sin 2cos 22sin xx x x x x -⋅=x x 12cot 2-=; ⑷cot(2)(sin )1)(cos()sin(2)(sin )]'([sin '222x e x e x e x e x e x e y --=----=--=七、板书设计(略)八、课后记:。