第十四章  导数
 §14.1 导数的概概念及其运算

复习目标 知识梳理 应用举例 实践体验 拓展探究 基础训练 提高训练 学习感悟
    一、复习目标
    了解导数概念的某些实际背景(瞬时速度,加速度,光滑曲线切线的斜率等),掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义,理解导函数的概念,熟记基本的导数公式`(c,x^m(m为有理数),sinx,cosx,e^x,lnx,log_a x`的导数),并能熟练应用它们求有关导数.
 
  二、重点难点
    (这里输入)

    三、特别提示
    (1)正确理解曲线的切线的定义,即过曲线`y=f(x)`上一点P作曲线的割线PQ,当Q点沿着曲线无限趋近P时,若割线PQ趋近于某一确定的直线PT,则这一确定的直线PT称为曲线`y=f(x)`在点P处的切线,可见在解析几何中,求圆(或椭圆)的切线时,用方程联立消元后一元二次方程的判别式`Delta=0`来解的方法不能扩展到一般情况,曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定就一个.
  (2)正确理解导数的定义,导数是函数`y=f(x)`在`x=x_0`处的一个局部性质,它是一个极限值,是一个确定的定值,若`lim_(Delta ->0)Delta y/ Delta x`存在,函数`y=f(x)`在点`x_0`处就有导数,否则,就没有导数.
  (3)弄清“函数在一点`x_0`处的导数”“导函数”“导数”的区别与联系.
    ①函数在一点处的导数`f'(x_0)`是一个常数,不是变量.
    ②函数的导数,是针对某一区间内任意点x而言的 .函数`f(x)`在区间(a,b)内每一点都可导,是指对于区间(a,b)内的每一个确定的值`x_0`,都对应着一个确定的导数`f'(x_0)`,根据函数的定义,在开区间(a,b)内就构成了一个新的函数,就是函数`f(x)`的导函数`f'(x_0)`.
    ③函数`y=f(x)`在点`x_0`处的导数`f'(x_0)`就是导函数`f'(x)`在点`x=x_0`处的函数值,即``f'(x_0)= f'(x)|_x=x_0`.
  (4)导数与连续性的关系:若函数`y=f(x)`在`x_0`处可导,则此函数在`x_0`处一定连续,但逆命题不成立,故连续是可导的必要不充分条件.
  (5)求函数的导数就是利用求导法则(和、差、积、商的导数及复合函数的导数)转化为常见函数的导数.
  (6)求复合函数的导数时,必须搞清复合层次,不能有漏掉的环节,要适当选取中间量,明确每一步是对哪个变量求导,用公式求导.

    知识梳理

    1、导数的概念
  (1)如果当`Deltax ->0`时,`Deltay/ Deltax`有极限,就说函数`y=f(x)`在点`x_0`处可导(或变化率) .记作`f′(x_0)`或`y′|_x=x_0`,即`f′(x_0)=lim_(Deltax->0) Deltay/ Deltax=lim_(Deltax->0)(f(x_0+Deltax)-f(x_0))/Deltax`,`f′(x_0)`的几何意义是曲线`y=f(x)`在点`(x_0,f(x_0))`处的 切线的斜率;瞬时速度就是位移函数`s(t)`对时间t的导数.
  (2)如果函数`f(x)`在开区间`(a,b)`内每一点都可导,其导数值在`(a,b)`内构成一个新的函数,叫做`f(x)`在开区间`(a,b)`内的导函数,记作`f′(x)`或`y′`.
  (3)如果函数`f(x)`在点`x_0`处可导,那么函数`y=f(x)`在点`x_0`处连续.
    2、几种常见函数的导数
    (1)`C′=`0(其中C为常数)
    (2)`(x^n)′=nx^n-1(n in QQ)`
    (3)`(sinx)′=cosx`
    (4)`(cosx)′=-sinx`
    (5)`(lnx)′=1/x,(log_a x)′=1/xlog_a e`
    (6)`(e^x)′=e^x, (a^x)′=a^xlna`
    3、可导函数的四则运算的求导法则
    (1)`(u+-v)′=u′+-v′`;
    (2)`(uv)′=u′v+uv′`;
    (3)`(u/v)′=(u′v+uv′)/v^2(v!=0)`
    (4)`y=f(varphi(x))`的导数`(y_x)′=(y_u)′·(u_x)′`(其中`u= varphi(x)`)

    应用举例
    一、 应用特点
    1、函数在某一点处导数的定义及几何意义的应用
    2、用函数的求导法则和基本求导公式解题
    3、灵活应用求导法解题

    二、案例示范
    (回味相关知识与方法,寻找解题办法,若有困难,可以参考“提示”,还有困难,可以参考“解答”或倾听老师的分析示范)

    1、 已知曲线`y=x+1/x`上一点`A(2,5/2)`,用导数的定义求:
    (1)在点A处的切线的斜率;
    (2)在点A处的切线方程.
 

    提示 示范  

    2、求下列各函数的导数,(1)`y=(1+2x^8)^8`;(2)`y=ln sqrt((x-1)/(x+1))(x>1);(3)`y=e^(sinx·lnx)`.
    提示 示范  

    3、已知`f(1/x)=x/(1+x)`,求`f'(x)`
 
    提示 示范  

    实践体验
    (在实践中提高能力,在体验中反思感悟,力求独立,力求提高.)

    1、已知曲线`C:y=x^3-3x^2+2x`,直线`l:y=kx`,且直线l与曲线C相切于点`(x_0,y_0)(x_0!=0)`,求直线l的方程及切点坐标.
    提示 示范  

    2、设`f(x)`是定义在`RR`上的函数,且对任何`x_1、x_2 in RR`都有`f(x_1+x_2)=f(x_1)?f(x_2)`,若`f(0)!=0, f'(0)=1`
    (1)求`f(0)`的值;
    (2)证明对任何`x in RR`,都有`f(x)=f'(x)`.
 
    提示 示范  

    拓展探究
    1、求下列复合函数的导数.
    (1)`y=((sin2x)/cosx^2)^3`;
    (2)`y=root(3)((x-2)/(2x+1))`;
    (3)`y=sqrt(1+cos^2(x^2))`;
 
    提示 示范  

 

    基础训练
    参考答案

 
    提高训练
    参考答案

    学习感悟
    1、求函数`y=f(x)`在点`x_0`处的导数通常有以下两种方法:
    (1)导数的定义,即求`lim_(Delta x->0)(f(x_0+ Delta x)-f(x_0))/(Delta x)`的值.
    (2)利用导函数的函数值 .即先求函数`f(x)`在开区间`(a,b)`内的导函数`f'(x)`再将`x_0(x_0 in (a,b))`代入导函数`f'(x)`,得函数值`f'(x_0)`.
    2、导数的存在性:当函数在`x=x_0`处的平均变化率的左右极限存在且相等时,才能判定此点存在导数.
    3、要重视导数几何定义的应用.
 

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