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1、
計算導(dǎo)數(shù)例析
導(dǎo)數(shù)的方法涉及導(dǎo)數(shù)定義、常用求導(dǎo)公式、四則運(yùn)算法則和復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則等求導(dǎo)方法,因此重點應(yīng)為導(dǎo)數(shù)的概念與計算,學(xué)習(xí)時應(yīng)熟練掌握以下求導(dǎo)法:直接利用法則與公式求導(dǎo)、復(fù)合函數(shù)求導(dǎo).在求導(dǎo)過程中應(yīng)熟記導(dǎo)數(shù)公式與運(yùn)算法則,重點掌握復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)方法.
學(xué)習(xí)了函數(shù)的和、差、積、商的求導(dǎo)法則后,由常函數(shù)、冪函數(shù)及正、余弦函數(shù)經(jīng)加、減、乘、除運(yùn)算得到的簡單的函數(shù),均可利用求導(dǎo)法則與導(dǎo)數(shù)公式求導(dǎo),而不需要回到導(dǎo)數(shù)的定義去求。舉例說明如下.
例1 求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
?。?);?。?);
?。?); (4)y=tanx。
解?。?);
?。?)
∴
2、
或利用函數(shù)的積的求導(dǎo)法則:
(3),
∴
?。?),
∴.
例2 求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
- 1 - / 5
.
分析:從這兩個函數(shù)的形式結(jié)構(gòu)來看,都是商的形式,如果直接套用商的求導(dǎo)法則,運(yùn)算量較大,但從形式上看,可以轉(zhuǎn)化為和的形式.
解:(1)
?。?)
點評:(1)不加分析,盲目套用公式,會給運(yùn)算帶來不便,甚至錯誤,如(2)的求導(dǎo)形式較為復(fù)雜,用商的求導(dǎo)法則之后,還需通分化簡.
?。?)先化簡,再求導(dǎo)實施求導(dǎo)運(yùn)算的基本方法,是化難為易、化繁為簡的基本原則和策略.
例3 求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
?。?)
3、; (2);
(3);?。?)。
解?。?),
∴
?。?)
,
∴
?。?),
∴
?。?)
∴.
點撥 對于較復(fù)雜的函數(shù)求導(dǎo),一般要遵循先化簡,再求導(dǎo)的基本原則。
例4 利用導(dǎo)數(shù)求和:
(1);
(2)。
分析 這兩個問題可分別通過錯位相減法及利用二項式定理來解決。轉(zhuǎn)換思維角度,由求導(dǎo)公式,可聯(lián)想到它們是另外一個和式的導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)運(yùn)算可使問題的解決更加簡捷。
解?。?)當(dāng)x=1時,
;
當(dāng)x≠1時,
∵,
兩邊都是關(guān)于x的函數(shù),求導(dǎo)得
即
4、
?。?)∵,
兩邊都是關(guān)于x的函數(shù),求導(dǎo)得。
令x=1得
,
即。
例5 如果函數(shù)f(x)=ax5-bx3+c(a≠0)在x=1時有極值,極大值為4,極小值為0,試求a,b,c的值.
分析 可通過求導(dǎo)確定可疑點,注意利用已知極值點x=1所確定的相關(guān)等式,在判斷y′的符號時,必須對a進(jìn)行分類計論.
解答 y′=5ax4-3bx2,令y′=0,即5ax4-3bx2=0,x2(5ax2-3b)=0,
∵x=1是極值點,∴ 5a(1)2-3b=0.
又x2=0,∴ 可疑點為x=0,x=1.
若a>0,y′=5ax2(x2-1).
5、
當(dāng)x變化時,y′,y的變化情況如下表:
x
(-∞,-1)
-1
(-1,0)
0
(0,1)
1
(1,+∞)
y′
+
0
-
0
-
0
+
y
↗
極大
↘
無極值
↘
極小
↗
由上表可知,當(dāng)x=-1時,f(x)有極大值,當(dāng)x=1時,f(x)有極小值.
若a<0時,同理可知a=-3,b=-5,c=2.
點評 運(yùn)用待定系數(shù)法,從逆向思維出發(fā),實現(xiàn)了問題由已知向未知的轉(zhuǎn)化.在轉(zhuǎn)化過程中,利用了列表,解決了待定系數(shù)的問題.
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