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1、5簡單復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則
一、教學(xué)目標(biāo):1、了解簡單復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則;2、會運用上述法則,求簡單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。
二、教學(xué)重點:簡單復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則的應(yīng)用
教學(xué)難點:簡單復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則的應(yīng)用
三、教學(xué)方法:探析歸納,講練結(jié)合
四、教學(xué)過程
(一)、復(fù)習(xí):兩個函數(shù)的和、差、積、商的求導(dǎo)公式。
1 .常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式:
C'0;(xn)'nxn1;(sinx)'cosx;(cosx)'sinx.
2 .法則1[u(x)v(x)]u(x)v(x).
法則2[u(x)v(x)]u'(x)v(x)u(x)v'(x),[Cu(x)]Cu'(x).
(
法則3uu^uv'(
2、v0).
vv
(二)、引入新課
海上一艘油輪發(fā)生了泄漏事故。泄出的原油在海面上形成一個圓形油膜,油
膜的面積S(單位:m2)是油膜半徑r(單位:m)的函數(shù):Sf(r)r2。
油膜的半徑r隨著時間t(單位:s)的增加而擴大,假設(shè)r關(guān)于t的函數(shù)為
r(t)2t1。
油膜的面積S關(guān)于時間t的瞬時變化率是多少?
分析:由題意可得S關(guān)于t的新的函數(shù):Sf((t))(2t1)2
油膜的面積S關(guān)于時間t的瞬時變化率就是函數(shù)Sf((t))的導(dǎo)函數(shù)
「f((t))(2t1)2(4t24t1),
[f((t))](8t4)4(2t1)。
又f(r)2r,(t)2,
[f( (t))]
3、
f(r) (t)
一般地,對于兩個函數(shù)yf(u)和u(x)axb,給定x的一個值,就得到了u的值,進而確定了y的值,這樣y可以表示成x的函數(shù),我們稱這個函數(shù)為函數(shù)yf(u)和u(x)的復(fù)合函數(shù),記作yf((x))o其中u為中間變量。
復(fù)合函數(shù)yf((x))的導(dǎo)數(shù)為:
Vx [f( (x))] f(u) (x)
(yx表示y對x的導(dǎo)數(shù))
例3、求函數(shù)y (2x 1)3的導(dǎo)數(shù)。
復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則
復(fù)合函數(shù)對自變量的導(dǎo)數(shù),等于已知函數(shù)對中間變量的導(dǎo)數(shù),乘以中間變量對自變量的導(dǎo)數(shù).
復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)的基本步驟是:分解一一求導(dǎo)一一相乘一一回代.
例1、試說明下列函數(shù)是怎樣
4、復(fù)合而成的?
⑴y(2x2)3;⑵ysinx2;⑶ycos(—x);⑷yInsin(3x1).
4
解:⑴函數(shù)y(2x2)3由函數(shù)yu3和u2x2復(fù)合而成;
⑵函數(shù)ysinx2由函數(shù)ysinu和ux2復(fù)合而成;
⑶函數(shù)ycos(—x)由函數(shù)ycosu和u—x復(fù)合而成;44
⑷函數(shù)yInsin(3x1)由函數(shù)yInu、usinv和v3x1復(fù)合而成.
說明:討論復(fù)合函數(shù)的構(gòu)成時,內(nèi)層“、外層”函數(shù)一般應(yīng)是基本初等函數(shù),如
一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)等.
例2、求函數(shù)y%3x1的導(dǎo)數(shù)。
1
解:引入中間變量u(x)3x1,則函數(shù)yJ3x1是由函數(shù)f(u)兀
5、u2與
u(x)3x1復(fù)合而成的。
根據(jù)復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則可得:
3x 1
f (u) (x)
2. u
3
2、3x 1
解:引入中間變量u(x)2x1,則函數(shù)y(2x1)3是由函數(shù)f(u)u3與
u(x)2x1復(fù)合而成的。
根據(jù)復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則可得:
_3__2___2
2x1f(u)(x)3u26(2x1)
注意:在利用復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則求導(dǎo)數(shù)后,要把中間變量換成自變量的函數(shù).有時復(fù)合函數(shù)可以由幾個基本初等函數(shù)組成,所以在求復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)時,先要弄清復(fù)合函數(shù)是由哪些基本初等函數(shù)復(fù)合而成的,特別要注意將哪一部分看作一個整體,然后按照復(fù)合次序從外向內(nèi)逐層求導(dǎo).
6、例4、一個港口的某一觀測點的水位在退潮的過程中,水面高度y(單位:cm)。
關(guān)于時間t (單位:
S)的函數(shù)為y
h(t)
幽,求函數(shù)在t=3時的導(dǎo)數(shù),并解 2t 1
釋它的實際意義。
解:函數(shù)y h(t)
署是由函數(shù)
f(x)
100與x ⑴ 2t 1復(fù)合而成的,其
x
中x是中間變量。
yt h (t)
f (x) (t)
100
2 x
200
(2t
2 0
1)
將t=3代入h(t)得:
200,、
h(3)(cm/s)。
49
它表示當(dāng)t=3時,水面高度下降的速度為
200
49
cm/s。
(三)、小結(jié):⑴復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo),要注意分析復(fù)合函數(shù)的結(jié)構(gòu),引入中間變量,
將復(fù)合函數(shù)分解成為較簡單的函數(shù),然后再用復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則求導(dǎo);⑵復(fù)合
函數(shù)求導(dǎo)的基本步驟是:分解
求導(dǎo)——相乘——回代.
(四)、練習(xí):課本已練習(xí).
(五)、作業(yè):課本已習(xí)題2-5:2、3、5
五、教后反思: