数学选择性必修二 第五章 5.2.3 简单复合函数的导数

5.2.3简单复合函数的导数

学习目标 1.进一步运用导数公式和导数运算法则求函数的导数.2.了解复合函数的概念，掌握复合函数的求导法则．

知识点复合函数的导数

1．复合函数的概念

一般地，对于两个函数y＝f(u)和u＝g(x)，如果通过中间变量u，y可以表示成x的函数，那么称这个函数为函数y＝f(u)和u＝g(x)的复合函数，记作y＝f(g(x))．

思考函数y＝log2(x＋1)是由哪些函数复合而成的？

答案函数y＝log2(x＋1)是由y＝log2u及u＝x＋1两个函数复合而成的．

2．复合函数的求导法则

一般地，对于由函数y＝f(u)和u＝g(x)复合而成的函数y＝f(g(x))，它的导数与函数y＝f(u)，u＝g(x)的导数间的关系为y′x＝y′u·u′x，即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积．

1．y＝cos 3x由函数y＝cos u，u＝3x复合而成．(√)

2．函数f(x)＝sin(2x)的导数为f′(x)＝cos 2x.(×)

3．函数f(x)＝e2x－1的导数为f′(x)＝2e2x－1.(√)

一、求复合函数的导数

例1求下列函数的导数：

(1)y＝1

(1－3x)4

；

(2)y＝cos(x2)；

(3)y＝log2(2x＋1)；

(4)y＝e3x＋2.

解(1)令u＝1－3x，则y＝1

u4＝u

－4，

所以y′u＝－4u－5，u′x＝－3.

所以y′x＝y′u·u′x＝12u－5＝

12 (1－3x)5

.

(2)令u ＝x 2，则y ＝cos u ，

所以y ′x ＝y ′u ·u ′x ＝－sin u ·2x ＝－2x sin(x 2). (3)设y ＝log 2u ，u ＝2x ＋1，

则y x ′＝y u ′u x ′＝2u ln 2＝2

(2x ＋1)ln 2.

(4)设y ＝e u ，u ＝3x ＋2， 则y x ′＝(e u )′·(3x ＋2)′ ＝3e u ＝3e 3x ＋

2.

反思感悟 (1)求复合函数的导数的步骤

(2)求复合函数的导数的注意点：①分解的函数通常为基本初等函数；②求导时分清是对哪个变量求导；③计算结果尽量简洁． 跟踪训练1 求下列函数的导数： (1)y ＝

1

1－2x

； (2)y ＝5log 2(1－x )； (3)y ＝sin ????2x ＋π3. 解 (1)()

12

=12,y x --

设y ＝12

u -，u ＝1－2x ，

则y ′x ＝()1212u 'x '??

- ???-

()32212u -??

-? ???

＝－ ()32

=12x .-

-

(2)函数y ＝5log 2(1－x )可看作函数y ＝5log 2u 和u ＝1－x 的复合函数， 所以y ′x ＝y ′u ·u ′x ＝5(log 2u )′·(1－x )′ ＝

－5u ln 2＝5

(x －1)ln 2

.

(3) 设y ＝sin u ，u ＝2x ＋π

3

，

则y x ′＝(sin u )′????2x ＋π3′＝cos u ·2＝2cos ????2x ＋π3. 二、复合函数与导数的运算法则的综合应用 例2 求下列函数的导数： (1)y ＝ln 3x

e x ；

(2)y ＝x 1＋x 2；

(3)y ＝x cos ????2x ＋π2sin ????2x ＋π2. 解 (1)∵(ln 3x )′＝13x ×(3x )′＝1

x ，

∴y ′＝(ln 3x )′e x －(ln 3x )(e x )′

(e x )2

＝1

x －ln 3x e x ＝1－x ln 3x x e x

.

(2)y ′＝(x 1＋x 2)′＝x ′1＋x 2＋x (1＋x 2)′ ＝

1＋x 2＋

x 2

1＋x 2

＝(1＋2x 2)1＋x 21＋x 2

.

(3)∵y ＝x cos ????2x ＋π2sin ????2x ＋π2 ＝x (－sin 2x )cos 2x ＝－1

2

x sin 4x ，

∴y ′＝????－12x sin 4x ′＝－12sin 4x －x

2cos 4x ·4 ＝－1

2

sin 4x －2x cos 4x .

反思感悟 (1)在对函数求导时，应仔细观察及分析函数的结构特征，紧扣求导法则，联系学过的求导公式，对不易用求导法则求导的函数，可适当地进行等价变形，以达到化异求同、化繁为简的目的．

(2)复合函数的求导熟练后，中间步骤可以省略，即不必再写出函数的复合过程，直接运用公式，从外层开始由外及内逐层求导． 跟踪训练2 求下列函数的导数： (1)y ＝sin 2x

3；

(2)y ＝sin 3x ＋sin x 3；

(3)y ＝x ln(1＋x )．

解 (1)方法一 ∵y ＝1－cos 2

3

x

2

，

∴y ′＝? ??

??1

2－cos 23x 2′＝13sin 2

3

x . 方法二 y ′＝2sin x 3cos x 3·1

3

＝23sin x 3cos x

3 ＝13sin 23

x . (2)y ′＝(sin 3x ＋sin x 3)′ ＝(sin 3x )′＋(sin x 3)′ ＝3sin 2x cos x ＋cos x 3·3x 2 ＝3sin 2x cos x ＋3x 2cos x 3.

(3)y ′＝x ′ln(1＋x )＋x [ln(1＋x )]′ ＝ln(1＋x )＋x 1＋x

.

三、与切线有关的综合问题

例3 (1)曲线y ＝ln(2x －1)上的点到直线2x －y ＋3＝0的最短距离是( ) A. 5 B ．2 5 C ．3 5 D ．0 答案 A

解析 设曲线y ＝ln(2x －1)在点(x 0，y 0)处的切线与直线2x －y ＋3＝0平行． ∵y ′＝2

2x －1，

∴0=|x x y'＝2

2x 0－1＝2，

解得x 0＝1，

∴y 0＝ln(2－1)＝0，即切点坐标为(1,0)．

∴切点(1,0)到直线2x －y ＋3＝0的距离为d ＝|2－0＋3|

4＋1＝5，

即曲线y ＝ln(2x －1)上的点到直线2x －y ＋3＝0的最短距离是 5.

(2)设f (x )＝ln(x ＋1)＋x ＋1＋ax ＋b (a ，b ∈R ，a ，b 为常数)，曲线y ＝f (x )与直线y ＝3

2x 在(0,0)

点相切．求a ，b 的值． 解 由曲线y ＝f (x )过(0,0)点，

可得ln 1＋1＋b ＝0，故b ＝－1. 由f (x )＝ln(x ＋1)＋x ＋1＋ax ＋b ， 得f ′(x )＝1x ＋1＋1

2x ＋1＋a ，

则f ′(0)＝1＋12＋a ＝3

2

＋a ，

即为曲线y ＝f (x )在点(0,0)处的切线的斜率． 由题意，得32＋a ＝3

2

，故a ＝0.

反思感悟 (1)求切线的关键要素为切点，若切点已知便直接使用，切点未知则需先设再求．两直线平行与垂直关系与直线的斜率密切相关，进而成为解出切点横坐标的关键条件． (2)在考虑函数问题时首先要找到函数的定义域．在解出自变量的值或范围时也要验证其是否在定义域内．

跟踪训练3 (1)已知函数f (x )＝

k ＋ln x

e x

(k 为常数，e ＝2.718 28…是自然对数的底数)，曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线与x 轴平行，则k 的值为 ． 答案 1

解析 由f (x )＝ln x ＋k

e x

，

得f ′(x )＝1－kx －x ln x

x e x

，x ∈(0，＋∞)．

由于曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线与x 轴平行， 所以f ′(1)＝0，因此k ＝1.

(2)设曲线y ＝e ax 在点(0,1)处的切线与直线x ＋2y ＋1＝0垂直，则a ＝ .该切线与坐标轴围成的面积为 ． 答案 2 1

4

解析 令y ＝f (x )，则曲线y ＝e ax 在点(0,1)处的切线的斜率为f ′(0)， 又切线与直线x ＋2y ＋1＝0垂直，所以f ′(0)＝2. 因为f (x )＝e ax ，

所以f ′(x )＝(e ax )′＝e ax ·(ax )′＝a e ax ， 所以f ′(0)＝a e 0＝a ，故a ＝2.

由题意可知，切线方程为y －1＝2x ，即2x －y ＋1＝0. 令x ＝0得y ＝1；令y ＝0得x ＝－1

2.

∴S ＝12×12×1＝14

.

1．(多选)函数y＝(x2－1)n的复合过程正确的是() A．y＝u n，u＝x2－1 B．y＝(u－1)n，u＝x2 C．y＝t n，t＝(x2－1)n D. t＝x2－1, y＝t n

答案AD

2．函数y＝(2 020－8x)3的导数y′等于()

A．3(2 020－8x)2B．－24x

C．－24(2 020－8x)2D．24(2 020－8x)2

答案C

解析y′＝3(2 020－8x)2×(2 020－8x)′

＝3(2 020－8x)2×(－8)＝－24(2 020－8x)2.

3．函数y＝x2cos 2x的导数为()

A．y′＝2x cos 2x－x2sin 2x

B．y′＝2x cos 2x－2x2sin 2x

C．y′＝x2cos 2x－2x sin 2x

D．y′＝2x cos 2x＋2x2sin 2x

答案B

解析y′＝(x2)′cos 2x＋x2(cos 2x)′

＝2x cos 2x＋x2(－sin 2x)·(2x)′

＝2x cos 2x－2x2sin 2x.

4．已知f(x)＝ln(3x－1)，则f′(1)＝.

答案3 2

解析∵f′(x)＝3

3x－1，∴f′(1)＝

3

3－1＝

3

2.

5．曲线y＝ln(2－x)在点(1,0)处的切线方程为．答案x＋y－1＝0

解析∵y′＝－1

2－x＝1

x－2，

∴y′|x＝1＝1

1－2＝－1，即切线的斜率是k＝－1，

又切点坐标为(1,0)．

∴y＝ln(2－x)在点(1,0)处的切线方程为y＝－(x－1)，即x＋y－1＝0.

1．知识清单： (1)复合函数的概念． (2)复合函数的求导法则． 2．方法归纳：转化法．

3．常见误区：求复合函数的导数时不能正确分解函数；求导时不能分清是对哪个变量求导；计算结果复杂化．

1．(多选)下列函数是复合函数的是( ) A ．y ＝－x 3－1

x ＋1

B ．y ＝cos ????x ＋π4

C ．y ＝1

ln x

D ．y ＝(2x ＋3)4

答案 BCD

解析 A 不是复合函数，B ，C ，D 均是复合函数， 其中B 由y ＝cos u ，u ＝x ＋π

4复合而成；

C 由y ＝1

u ，u ＝ln x 复合而成；

D 由y ＝u 4，u ＝2x ＋3复合而成． 2．函数y ＝x ln(2x ＋5)的导数为( ) A ．ln(2x ＋5)－x

2x ＋5

B ．ln(2x ＋5)＋2x

2x ＋5

C ．2x ln(2x ＋5) D.x 2x ＋5

答案 B

解析 ∵y ＝x ln(2x ＋5)， ∴y ′＝ln(2x ＋5)＋2x

2x ＋5.

3．函数y ＝x 3e cos x 的导数为( ) A ．y ′＝3x 2e cos x ＋x 3e cos x B ．y ′＝3x 2e cos x －x 3e cos x sin x C ．y ′＝3x 2e cos x －x 3e sin x D ．y ′＝3x 2e cos x ＋x 3e cos x sin x

答案 B

解析 y ′＝(x 3)′e cos x ＋x 3(e cos x )′＝3x 2e cos x ＋x 3e cos x ·(cos x )′＝3x 2e cos x －x 3e cos x sin x . 4．曲线y ＝x e x

－1

在点(1,1)处切线的斜率等于( )

A ．2e

B ．e

C ．2

D ．1 答案 C

解析 ∵y ＝x e x －

1，∴y ′＝e x －

1＋x e x －

1， ∴k ＝y ′|x ＝1＝e 0＋e 0＝2，故选C.

5．已知直线y ＝x ＋1与曲线y ＝ln(x ＋a )相切，则a 的值为( ) A ．1 B ．2 C ．－1 D ．－2 答案 B

解析 设切点坐标是(x 0，x 0＋1)， 依题意有?????

1x 0＋a ＝1，

x 0＋1＝ln (x 0＋a )，

由此得x 0＋1＝0，x 0＝－1，a ＝2.

6．函数y ＝sin 2x cos 3x 的导数是 ． 答案 y ′＝2cos 2x cos 3x －3sin 2x sin 3x 解析 ∵y ＝sin 2x cos 3x ，

∴y ′＝(sin 2x )′cos 3x ＋sin 2x (cos 3x )′＝2cos 2x cos 3x －3sin 2x sin 3x .

7．已知函数f (x )的导函数为f ′(x )，若f (x )＝f ′????π9sin 3x ＋cos 3x ，则f ′????π9＝ . 答案 33

解析 ∵f (x )＝f ′????

π9sin 3x ＋cos 3x ， ∴f ′(x )＝f ′????π9·3cos 3x －3sin 3x ， 令x ＝π9可得f ′????π9＝f ′????π9×3cos π3－3sin π3 ＝32 f ′????π9－3×32， 解得f ′????π9＝3 3.

8．点P 是f (x )＝(x ＋1)2上任意一点，则点P 到直线y ＝x －1的最短距离是 ，此时点P 的坐标为 ． 答案

728

????

－12，14 解析 与直线y ＝x －1平行的f (x )＝(x ＋1)2的切线的切点到直线y ＝x －1的距离最短．

设切点为(x 0，y 0)，

则f ′(x 0)＝2(x 0＋1)＝1，∴x 0＝－12，y 0＝1

4.

即P ???

?－12，1

4到直线y ＝x －1的距离最短． ∴d ＝

????

－12－14－1(－1)2＋12

＝

72

8

.

9．求下列函数的导数： (1)y ＝ln(e x ＋x 2)； (2)y ＝102x ＋

3； (3)y ＝sin 4x ＋cos 4x .

解 (1)令u ＝e x ＋x 2，则y ＝ln u .

∴y ′x ＝y ′u ·u ′x ＝1u ·(e x ＋x 2)′＝1e x ＋x 2·(e x

＋2x )＝e x ＋2x e x ＋x 2.

(2)令u ＝2x ＋3，则y ＝10u ，

∴y ′x ＝y ′u ·u ′x ＝10u ·ln 10·(2x ＋3)′＝2×102x ＋

3ln 10.

(3)∵y ＝sin 4x ＋cos 4x ＝(sin 2x ＋cos 2x )2－2sin 2 x ·cos 2 x ＝1－12sin 2 2x ＝1－1

4(1－cos 4x )

＝34＋1

4cos 4x . ∴y ′＝－sin 4x .

10．曲线y ＝e sin x 在点(0,1)处的切线与直线l 平行，且与l 的距离为2，求直线l 的方程． 解 ∵y ＝e sin x ， ∴y ′＝e sin x cos x ， ∴y ′|x ＝0＝1.

∴曲线y ＝e sin x 在点(0,1)处的切线方程为 y －1＝x ，即x －y ＋1＝0. 又直线l 与x －y ＋1＝0平行， 故直线l 可设为x －y ＋m ＝0. 由

|m －1|

1＋(－1)2＝2得m ＝－1或3.

∴直线l 的方程为x －y －1＝0或x －y ＋3＝0.

11．曲线y ＝e

－2x

＋1在点(0,2)处的切线与直线y ＝0和y ＝x 围成的三角形的面积为( )

A.13

B.12

C.2

3

D ．1

答案 A

解析 依题意得y ′＝e －2x

·(－2)＝－2e

－2x

，

y ′|x ＝0＝－2e

－2×0＝－2.

所以曲线y ＝e －2x

＋1在点(0,2)处的切线方程是y －2＝－2x ，

即y ＝－2x ＋2.在坐标系中作出直线y ＝－2x ＋2，y ＝0与y ＝x 的图象，如图所示．

因为直线y ＝－2x ＋2与y ＝x 的交点坐标是????

23，23， 直线y ＝－2x ＋2与x 轴的交点坐标是(1,0)， 所以结合图象可得，

这三条直线所围成的三角形的面积为12×1×23＝13.

12．(多选)已知点P 在曲线y ＝4

e x ＋1

上，α为曲线在点P 处的切线的倾斜角，则α的取值可以是( )

A.π4

B.π2

C.3π4

D. 7π

8 答案 CD 解析 因为y ＝

4

e x

＋1

， 所以y ′＝－4e x (e x ＋1)2＝－4e x e 2x ＋2e x ＋1＝－4

e x ＋1

e x ＋2

. 因为e x >0，

所以e x ＋1

e x ≥2(当且仅当x ＝0时取等号)，

所以y ′∈[－1,0)， 所以tan α∈[－1,0)． 又因为α∈[0，π)， 所以α∈????

3π4，π.

13．设函数f (x )＝cos(3x ＋φ)(0<φ<π)，若f (x )＋f ′(x )是奇函数，则φ＝ . 答案 π6

解析 ∵f ′(x )＝－3sin(3x ＋φ)，

∴f (x )＋f ′(x )＝cos(3x ＋φ)－3sin(3x ＋φ)， 令g (x )＝cos(3x ＋φ)－3sin(3x ＋φ)， ∵其为奇函数，

∴g (0)＝0，即cos φ－3sin φ＝0， ∴tan φ＝

33

， 又0<φ<π， ∴φ＝π6

.

14．已知f (x )为偶函数，当x ＜0时，f (x )＝ln(－x )＋3x ，则曲线y ＝f (x )在点(1，－3)处的切线方程是 ． 答案 y ＝－2x －1

解析 设x ＞0，则－x ＜0，f (－x )＝ln x －3x ， 又f (x )为偶函数，所以f (x )＝ln x －3x ， f ′(x )＝1

x －3，f ′(1)＝－2，

所以切线方程为y ＝－2x －1.

15．已知f ????1x ＝x

1＋x ，则f ′(x )等于( ) A.11＋x B ．－1

1＋x

C.1(1＋x )2 D ．－

1

(1＋x )2

答案 D

解析 由f ????1x ＝x 1＋x ＝1

1x ＋1，

得f (x )＝1

x ＋1

，

从而f ′(x )＝－1

(1＋x )2

，故选D.

16．(1)已知f (x )＝e πx sin πx ，求f ′(x )及f ′????

12； (2)在曲线y ＝

1

1＋x 2

上求一点，使过该点的切线平行于x 轴，并求切线方程． 解 (1)∵f (x )＝e πx sin πx ， ∴f ′(x )＝πe πx sin πx ＋πe πx cos πx

＝πe πx (sin πx ＋cos πx )．

∴f ′????12＝2e sin +cos 22

π

ππ??π ??

?

2

e .π

=π

(2)设切点坐标为P (x 0，y 0)， 由题意可知0=|0.x x y'= 又y ′＝－2x

(1＋x 2)2，

∴0=|x x y'＝－2x 0

(1＋x 20)2＝0. 解得x 0＝0，此时y 0＝1.

即该点的坐标为P (0,1)，切线方程为y －1＝0.

简单复合函数求导

简单复合函数的导数 一、基础知识梳理： （一）常用的求导公式 11.(),'()0;2.(),'();3.()sin ,'()cos ;4.()cos ,'()sin ;5.(),'()ln (0);6.(),'();1 7.()log ,'()(0,1); ln 8.n n x x x x a f x c f x f x x f x nx f x x f x x f x x f x x f x a f x a a a f x e f x e f x x f x a a x a -========-==>====>≠公式若则公式若则公式若则公式若则公式若则公式若则公式若则且公式若1()ln ,'();f x x f x x == 则 （二）复合函数的求导数公式 若u=u(x)，v=v(x)在x 处可导，则 2 )()()()(v v u v u v u u c cu v u v u v u v u v u '-'='' =''+'='?'±'='± （三）复合函数求导法则 1、二重复合：若)(u f y =， )(x u φ= 且)(x u φ=在点x 处可导。 则)()('?'='x u f y φ 2、多次复合函数求导法则类推 二、典型例题分析： 例1、求下列函数的导数； 1）、3 (23)y x =- 2）、ln(51)y x =+

练习：求下列函数的导数 1）、2 (23)y x =+ 2）、3 (13)y x =- 例2、求下列函数的导数； 1）、1 31 y x = - 2)、cos(12)y x =- 练习：求导数； 1）、1ln y x = 2）、2x y e = 3）、求曲线sin 2y x =在点P （,0π）处的切线方程。 例题3 已知(5)5,'(5)3,(5)4,'(5)1f f g g ==== ，根据下列条件 求(5)h 及'(5)h 1）、()3()2()h x f x g x =+ 2）、 ()()()1h x f x g x =+ 3）、()2 ()() f x h x g x +=

简单复合函数的导数

简单复合函数的导数 1. 函数f(x)=cos(?2x)的导函数是( ) A.2cos2x B.?2cos2x C.2sin2x D.?2sin2x 2. 已知函数f(x)=e2x+1?3x，则f′(0)=( ) A.0 B.?2 C.2e?3 D.e?3 3. 设函数f(x)=?cos x?x4的导函数为g(x)，则|g(x)|的图象大致是( ) A. B. C. D. 4. 设f(x)=sin x cos x，则f(x)在点(π 6,f(π 6 ))处的切线的斜率为( ) A.1 2B.√3 2 C.?1 2 D.?√3 2 5. 函数f(x)=ln x x ，则f′(e)值为( ) A.0 B.1 C.1 e D.1 e2 6. 若函数f(x)=(2x?x2)e x的导数为f′(x)，则f′(x)=（） A.2(x+1)e x B.(2?x2)e x C.(2+x?x2)e x D.2(x?1)e x 7. 已知函数f(x)=x3?2x2+x?3，则f′(2)=( ) A.?1 B.5 C.4 D.3 8. 已知函数，则的导函数() A. B. C. D. 9. 函数y=x2sin x的导函数为________. 10. 函数f(x)的导数为f′(x)，且f(x)=x2+2f′(0)x+tan x，则f′(0)+f(0)=________. 11. 设函数f(x)=x2+1 e x . (1)求f(x)的导数f′(x)；

(2)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程． 12. 求下列函数的导数： (1)f(x)=x3+6x?2 ； x (2)f(x)=cos x ； e x x. (3)f(x)=(x?1)2log 2 13. 已知函数f(x)=(2x?1)2+5x． (1)求f′(x)； (2)求曲线y=f(x)在点(2,19)处的切线方程．14. 分别求下列函数的导数. (1)y=e x ； x (2)y=(2x2?1)(2x+1)+2sin x?cos x.

复合函数的求导法则(导案)

当堂检测 1．根据基本初等函数的导数公式和导数运算法则，求下列函数的导数． （1）4 x x y = ； （2）1ln 1ln x y x -=+． （3）2(251)x y x x e =-+?； （4）sin cos cos sin x x x y x x x -=+ 解： （1）''''224(4)144ln 41ln 4()4(4)(4)4 x x x x x x x x x x x x x y ?-??-?-====， '1ln 44x x y -=。 （2）''''221 1ln 212()(1)2()21ln 1ln 1ln (1ln )(1ln ) x x y x x x x x x -==-+==?=+++++ '2 2(1ln )y x x =+ （3）'2'2'(251)(251)()x x y x x e x x e =-+?+-+? 22(45)(251)(24)x x x x e x x e x x e =-?+-+?=--?， '2(24)x y x x e =--?。 （4）''sin cos ()cos sin x x x y x x x -=+ '' 2(sin cos )(cos sin )(sin cos )(cos sin )(cos sin ) x x x x x x x x x x x x x x x -?+--?+=+ 2 (cos cos sin )(cos sin )(sin cos )(sin sin s )(cos sin )x x x x x x x x x x x x xco x x x x -+?+--?-++= + 2 sin (cos sin )(sin cos )s (cos sin )x x x x x x x x xco x x x x ?+--?=+ 2 2 (cos sin )x x x x =+。 2 ' 2(cos sin )x y x x x =+

数学选择性必修二 第五章 5.2.3 简单复合函数的导数

5.2.3简单复合函数的导数 学习目标 1.进一步运用导数公式和导数运算法则求函数的导数.2.了解复合函数的概念，掌握复合函数的求导法则． 知识点复合函数的导数 1．复合函数的概念 一般地，对于两个函数y＝f(u)和u＝g(x)，如果通过中间变量u，y可以表示成x的函数，那么称这个函数为函数y＝f(u)和u＝g(x)的复合函数，记作y＝f(g(x))． 思考函数y＝log2(x＋1)是由哪些函数复合而成的？ 答案函数y＝log2(x＋1)是由y＝log2u及u＝x＋1两个函数复合而成的． 2．复合函数的求导法则 一般地，对于由函数y＝f(u)和u＝g(x)复合而成的函数y＝f(g(x))，它的导数与函数y＝f(u)，u＝g(x)的导数间的关系为y′x＝y′u·u′x，即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积． 1．y＝cos 3x由函数y＝cos u，u＝3x复合而成．(√) 2．函数f(x)＝sin(2x)的导数为f′(x)＝cos 2x.(×) 3．函数f(x)＝e2x－1的导数为f′(x)＝2e2x－1.(√) 一、求复合函数的导数 例1求下列函数的导数： (1)y＝1 (1－3x)4 ； (2)y＝cos(x2)； (3)y＝log2(2x＋1)； (4)y＝e3x＋2. 解(1)令u＝1－3x，则y＝1 u4＝u －4， 所以y′u＝－4u－5，u′x＝－3. 所以y′x＝y′u·u′x＝12u－5＝ 12 (1－3x)5 .

(2)令u ＝x 2，则y ＝cos u ， 所以y ′x ＝y ′u ·u ′x ＝－sin u ·2x ＝－2x sin(x 2). (3)设y ＝log 2u ，u ＝2x ＋1， 则y x ′＝y u ′u x ′＝2u ln 2＝2 (2x ＋1)ln 2. (4)设y ＝e u ，u ＝3x ＋2， 则y x ′＝(e u )′·(3x ＋2)′ ＝3e u ＝3e 3x ＋ 2. 反思感悟 (1)求复合函数的导数的步骤 (2)求复合函数的导数的注意点：①分解的函数通常为基本初等函数；②求导时分清是对哪个变量求导；③计算结果尽量简洁． 跟踪训练1 求下列函数的导数： (1)y ＝ 1 1－2x ； (2)y ＝5log 2(1－x )； (3)y ＝sin ????2x ＋π3. 解 (1)() 12 =12,y x -- 设y ＝12 u -，u ＝1－2x ， 则y ′x ＝()1212u 'x '?? - ???- ()32212u -?? -? ??? ＝－ ()32 =12x .- - (2)函数y ＝5log 2(1－x )可看作函数y ＝5log 2u 和u ＝1－x 的复合函数， 所以y ′x ＝y ′u ·u ′x ＝5(log 2u )′·(1－x )′ ＝ －5u ln 2＝5 (x －1)ln 2 .

复合函数求导方法和技巧

复合函数求导方法和技巧 毛涛 （陕西理工学院数计学院数学与应用数学专业2011级1班，陕西 汉中 723000） 指导老师：刘延军 [摘要]复合函数求导是数学分析中的一个难点，也是微积分中的一个重点和难点，因此本文先从复合函数的定义以及性质入手，在全面了解复合函数后再探讨复合函数的求导方法，分析复合函数求导过程中容易出现的问题，然后寻求能快速准确的对复合函数进行求导的方法，并进行归纳总结，最终进行推广，帮助学生的有效学习。 [关键词] 复合函数，定义，分解，方法和技巧，数学应用 1引言 复合函数求导是数学分析中的一个难点，也是高等数学三大基本运算中的关键，是学生深入学习高等数学知识，提高基本运算技能的基础，对学生后继课程的学习和思维素质的培养起着至关重要的作用，在各学科和现实生活中也发挥着越来越重要的作用，从而必须解决复合函数的求导问题。同时，在教学过程中，许多学生在进行求导时也犯各种各样的错误，有的甚至在学习复合函数求导之后做题时仍然不会进行求导，或者只能求导对一部分，而对另外一部分比较复杂的复合函数则还停留在一知半解的程度上，不知该求导哪一部分，也不知要对哪一部分得进行分解求导。复合函数求导方法是求导的重中之重，而且也是函数求导、求积分时不可缺少的工具，这个问题解决的好坏直接影响到换元积分法甚至以后的数学学习是否能够顺利进行。求复合函数的导数，关键在于搞清楚复合函数的结构，明确复合次数，然后由外层向内层逐层求导（或者也可以由内层向外层逐层求导），直到关于自变量求导，同时还要注意不能漏掉求导环节并及时化简计算结果。因此本文先给出了复合函数的定义和性质，在充分了解并且掌握复合函数的概念之后，根据其定义和性质对各种复合函数进行求导，通过对链式求导法、对数求导法、反序求导法、多元复合函数的一元求导法以及反函数求导法的分析，加以对各种对应例题的详细分解，分析每一步的步骤，比较各种求导方法，明确并且能够掌握各种题型的最佳解决方法，最终寻求一种能够既简便又准确的解决复合函数求导问题的方法，并总结技巧，方便在以后学习生活中的使用。 2复合函数的定义 如果y 是a 的函数，a 又是x 的函数，即()y f a =，()a g x =，那么y 关于x 的函数[] ()y f g x =

高三数学复习教案：简单复合函数的导数

高三数学复习教案：简单复合函数的导数 【高考要求】：简单复合函数的导数(B). 【学习目标】：1.了解复合函数的概念，理解复合函数的求导法则，能求简单的复合函数(仅限于形如f(ax+b))的导数. 2.会用复合函数的导数研究函数图像或曲线的特征. 3.会用复合函数的导数研究函数的单调性、极值、最值. 【知识复习与自学质疑】 1.复合函数的求导法则是什么? 2.(1)若，则 ________.(2)若，则 _____.(3)若，则 ___________.(4)若，则 ___________. 3.函数在区间_____________________________上是增函数, 在区间__________________________上是减函数. 4.函数的单调性是_________________________________________. 5.函数的极大值是___________. 6.函数的值,最小值分别是______,_________. 【例题精讲】 1. 求下列函数的导数(1) ;(2) . 2.已知曲线在点处的切线与曲线在点处的切线相同,求的值. 【矫正反馈】 1.与曲线在点处的切线垂直的一条直线是___________________. 2.函数的极大值点是_______,极小值点是__________.

(不好解)3.设曲线在点处的切线斜率为 ,若 ,则函数的周期是 ____________. 4.已知曲线在点处的切线与曲线在点处的切线互相垂直, 为原点,且 ,则的面积为______________. 5.曲线上的点到直线的最短距离是___________. 【迁移应用】 1.设 , , 若存有 ,使得 ,求的取值范围. 2.已知 , ,若对任意都有 ,试求的取值范围.

高中数学 第一章 导数及其应用 1.2.3 简单复合函数的导数习题 苏教版选修2-2

1.2.3 简单复合函数的导数 明目标、知重点 1.了解复合函数的概念，掌握复合函数的求导法则.2.能够利用复合函数的求导法则，并结合已经学过的公式、法则进行一些复合函数的求导(仅限于形如f(ax＋b)的导数)． 1．复合函数的概念 一般地，对于两个函数y＝f(u)和u＝g(x)，如果通过变量u，y可以表示成x的函数，那么称这个函数为y＝f(u)和u＝g(x)的复合函数，记作y＝f(g(x))． 2．复合函数的求导法则 复合函数y＝f(g(x))的导数和函数y＝f(u)，u＝g(x)的导数之间的关系为y x′＝y u′·u x′.即y对x的导数是y对u的导数与u对x的导数的乘积． 探究点一复合函数的定义 思考1 观察函数y＝2x cos x及y＝ln(x＋2)的结构特点，说明它们分别是由哪些基本函数组成的？ 答y＝2x cos x是由u＝2x及v＝cos x相乘得到的；而y＝ln(x＋2)是由u＝x＋2与y＝ln u(x>－2)经过“复合”得到的，即y可以通过中间变量u表示为自变量x的函数，所以y＝ln(x＋2)称为复合函数． 思考2 对一个复合函数，怎样判断函数的复合关系？ 答复合函数是因变量通过中间变量表示为自变量的函数的过程．在分析时可以从外向里出发，先根据最外层的主体函数结构找出y＝f(u)；再根据内层的主体函数结构找出函数u＝g(x)，函数y＝f(u)和u＝g(x)复合而成函数y＝f(g(x))． 思考3 在复合函数中，内层函数的值域A与外层函数的定义域B有何关系？ 答A?B. 小结要特别注意两个函数的积与复合函数的区别，对于复合函数，要掌握引入中间变量，将其分拆成几个基本初等函数的方法． 例1 指出下列函数是怎样复合而成的： (1)y＝(3＋5x)2；(2)y＝log3(x2－2x＋5)； (3)y＝cos 3x. 解(1)y＝(3＋5x)2是由函数y＝u2，u＝3＋5x复合而成的； (2)y＝log3(x2－2x＋5)是由函数y＝log3u，u＝x2－2x＋5复合而成的；

5.简单复合函数的求导法则导学案

主备人： 审核： 包科领导： 年级组长： 使用时间： §5简单复合函数的求导法则 【学习目标】 1、理解复合函数的概念，了解简单复合函数的求导法则； 2、会用简单复合函数的求导法则求一些复合函数的导数。 【重点、难点】 重点：简单复合函数的求导法则； 难点：复合函数的导数。 【使用说明与学法指导】 1、根据学习目标，自学课本内容，限时独立完成导学案； 1、用红笔勾画出疑难点，提交小组讨论； 【自主探究】 1.复合函数 对两个函数)(x f y =和)(x g y =，如果通过变量u ，y 表示成______的函数，我们称这个函数为函数)(x f y =和)(x g y =的复合函数，记作，_________其中为________变量. 2.复合函数的导数 如果函数)(x f 、)(x u 有导数,那么_____='x y 【合作探究】 求下列函数的导数 （1）82)21(x y += （2）33x x y += （3）)(cos 2b ax y += （4） )12ln(+-=x y 1、 )ln 1(2x xe y x += （6）x x y -+=11ln 2、曲线x e y x 3cos 2=在)1,0(处的切线与直线l 的距离为5，求直线l 的方程。 3、已知函数2()(2)2x f x ln x a =--，a 为常数。(1)求(3)f '的值；（2）当3x =时，曲线() y f x =在点0(3)y ，处的切线经过点(11)--，，求a 的值。 【巩固提高】 1、求下列函数的导数

（1）y = 2)13(1-x （2）y =21sin2x +sin x （3）y =sin 3(3x +4π) （4）22cos 53sin x x y += 2、已知,)1()(102x x x f ++=求)0()0(f f ' 3、已知曲线23-+=x x y 在点0P 处的切线1l 平行直线014=--y x ，且点0P 在第三象限 （1）求点0P 的坐标 （2）若直线1l l ⊥，且l 也过切点0P ，求直线l 的方程。 【课堂小结】

复合函数求导法则及其应用

习 题 4.4 复合函数求导法则及其应用 ⒈ 求下列函数的导数： ⑴ y x x =-+()2122； ⑵ y x x =e sin 23； ⑶ y x = +1 13 ； ⑷ y x x = ln ； ⑸ y x =sin 3； ⑹ y x =cos ； ⑺ y x x x =+-++11ln()； ⑻ y x =-arcsin (e )2 ； ⑼ ?? ? ? ?- =221ln x x y ； ⑽ y x x =+1 222(sin )； ⑾ y x x x = +-1122 ln ； ⑿ y x x = +12 csc ； ⒀ y x x = -++2213 31 23 34； ⒁ y x =-e sin 2 ； ⒂ y x a x x a x =-+-2 2 22. 解 （1）)14)(12(2)'12)(12(2'222-+-=+-+-=x x x x x x x y 。 （2）)3sin 23cos 3(3sin )'()'3(sin '222x x e x e x e y x x x +=+=。 （3）23 32323 3)1(2 3 )'1()1(21'--+-=++-=x x x x y 。 （4）2 12 ' 2 1 ln 2ln 1ln ln 21'?? ? ??-=?? ? ????? ??=x x x x x x x x y 。 （5）3233cos 3)'(cos 'x x x x y ==。 （6）x x x x y 2sin )'(sin '- =-=。

（7 ）1'2y = （8 ）2 2 'x x y --= = = 1 22 2--x e x 。 （9）44 2 4(1)'1'[ln(1)ln(]'21x y x x x x -=--=--=4422 (1)x x x +-。 （10）2232(2sin )''(2sin )x x y x x -+=+=3 2) sin 2() cos 4(2x x x x ++-。 （11 ）'y = = 2 322222)1() 21)(ln 1(ln )1(2x x x x x x - -+--。 （12 ）2 ' '1csc x x y x =+ = 2222 322 1csc csc cot (1csc ) x x x x x ++= +。 （13 ）'y =+ 452323 4112()(21)(4)3()(31)(9)34x x x x --=--+-+ 45 223 34827(21)(31)34 x x x x --=---+。 （14）2sin 2'e (sin )'x y x -=-2 sin sin 2x x e -=-?。

5.2.3 简单复合函数的导数

5.2.3简单复合函数的导数 基础过关练 题组一复合函数的求导法则 1.函数y=(2020-8x)3的导数y'=() A.3(2020-8x)2 B.-24x C.-24(2020-8x)2 D.24(2020-8x)2 2.若f(x)=e x ln2x,则f'(x)=() A.e x ln2x+e x 2x B.e x ln2x-e x x C.e x ln2x+e x x D.2e x·1 x 3.已知函数f(x)=ln(ax-1)的导函数是f'(x),且f'(2)=2,则实数a的值为() A.1 2B.2 3 C.3 4 D.1 4.若函数f(x)=√4x-3,则f'(x)=. 5.函数f(x)=cos2x e x 的导函数f'(x)=. 6.求下列函数的导数. (1)y=x 2 (2x+1) ; (2)y=e-x sin2x; (3)y=ln√2x+1-1; (4)y=cos(-2x)+32x+1. 深度解析

题组二复合函数求导的综合运用 7.曲线f(x)=e4x-x-2在点(0,f(0))处的切线方程是() A.3x+y+1=0 B.3x+y-1=0 C.3x-y+1=0 D.3x-y-1=0 8.某市在一次降雨过程中,降雨量y(mm)与时间t(min)的函数关系可近似地表示为y=f(t)=√10t,则在时刻t=40min的降雨强度为() A.20mm/min B.400mm/min C.1 2mm/min D.1 4 mm/min 9.已知函数f(x)=2ln(3x)+8x,则lim Δx→0f(1-2Δx)-f(1) Δx 的值为() A.10 B.-10 C.-20 D.20 10.已知直线y=x+1与曲线y=ln(x+a)相切,则a的值为() A.1 B.2 C.-1 D.-2 11.设函数f(x)在(-∞,+∞)内的导函数为f'(x),若f(ln x)=x+1 x ,则 f(0) f'(0) =() A.2 B.-2 C.1 D.e+1 12.设曲线y=e ax在点(0,1)处的切线与直线x+2y+1=0垂直,则 a=. 13.已知f(x)为偶函数,当x≤0时,f(x)=e-x-2-x,则曲线y=f(x)在(2,f(2))处的切线方程为. 14.设f(x)=a(x-5)2+6ln x,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与y 轴交于点(0,6),试确定a的值.

复合函数的求导法则教案

§1.2.3复合函数的求导法则 教学目标 理解并掌握复合函数的求导法则． 教学重点 复合函数的求导方法：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之积． 教学难点 正确分解复合函数的复合过程，做到不漏，不重，熟练，正确． 一．创设情景 （一）基本初等函数的导数公式表 导数运算法则 1．[]' ''()()()()f x g x f x g x ±=± 2．[]' ''()()()()()()f x g x f x g x f x g x ?=± 3．[] ' ''2()()()()()(()0)()()f x f x g x f x g x g x g x g x ??-=≠???? （2）推论：[]''()()cf x cf x = （常数与函数的积的导数，等于常数乘函数的导数） 函数 导数 y c = '0y = *()()n y f x x n Q ==∈ '1n y nx -= sin y x = 'cos y x = cos y x = 'sin y x =- ()x y f x a == 'ln (0)x y a a a =?> ()x y f x e == 'x y e = ()log a f x x = '1()log ()(01)ln a f x xf x a a x a ==>≠且 ()ln f x x = '1()f x x =

二．新课讲授 复合函数的概念 一般地，对于两个函数()y f u =和()u g x =，如果通过变量u ，y 可以表示成x 的函数，那么称这个函数为函数()y f u =和()u g x =的复合函数，记作()()y f g x =。 复合函数的导数 复合函数()()y f g x =的导数和函数()y f u =和()u g x =的导数间的关系为x u x y y u '''=?，即y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积． 若()()y f g x =，则()()()()()y f g x f g x g x ''''==????? 三．典例分析 例1求y ＝sin （tan x 2）的导数． 【点评】 求复合函数的导数，关键在于搞清楚复合函数的结构，明确复合次数，由外层向内层逐层求导，直到关于自变量求导，同时应注意不能遗漏求导环节并及时化简计算结果． 例2求y ＝ax x a x 22--的导数． 【点评】本题练习商的导数和复合函数的导数．求导数后要予以化简整理． 例3求y ＝sin 4x ＋cos 4x 的导数． 【解法一】y ＝sin 4x ＋cos 4x ＝(sin 2x ＋cos 2x )2－2sin 2cos 2x ＝1－ 21sin 22 x ＝1－41（1－cos 4 x ）＝43＋4 1cos 4 x ．y ′＝－sin 4 x ． 【解法二】y ′＝(sin 4 x )′＋(cos 4 x )′＝4 sin 3 x (sin x )′＋4 cos 3x (cos x )′＝4 sin 3 x cos x ＋ 4 cos 3 x (－sin x )＝4 sin x cos x (sin 2 x －cos 2 x )＝－2 sin 2 x cos 2 x ＝－sin 4 x 【点评】 解法一是先化简变形，简化求导数运算，要注意变形准确．解法二是利用复合函数求导数，应注意不漏步． 例4曲线y ＝x （x ＋1）（2－x ）有两条平行于直线y ＝x 的切线，求此二切线之间的距离． 【解】y ＝－x 3 ＋x 2 ＋2 x y ′＝－3 x 2＋2 x ＋2 令y ′＝1即3 x 2－2 x －1＝0，解得 x ＝－ 31或x ＝1． 于是切点为P （1，2），Q （－31，－27 14）， 过点P 的切线方程为，y －2＝x －1即 x －y ＋1＝0． 显然两切线间的距离等于点Q 到此切线的距离，故所求距离为2 |1271431|++-＝22716．

2019版高中数学(北师大版)选修2-2教案：第2章 简单复合函数的求导法则 参考教案

2019版数学精品资料（北师大版） §5 简单复合函数的求导法则 一、教学目标：1、了解简单复合函数的求导法则；2、会运用上述法则，求简单复合函数的导数。 二、教学重点：简单复合函数的求导法则的应用 教学难点：简单复合函数的求导法则的应用 三、教学方法：探析归纳，讲练结合 四、教学过程 （一）、复习：两个函数的和、差、积、商的求导公式。 1. 常见函数的导数公式： 0'=C ；1)'(-=n n nx x ；x x cos )'(sin =；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 -??=≠ ??? （二）、引入新课 海上一艘油轮发生了泄漏事故。泄出的原油在海面上形成一个圆形油膜，油膜的面积S (单位：m 2)是油膜半径r (单位：m)的函数：2)(r r f S π==。 油膜的半径r 随着时间t （单位：s ）的增加而扩大，假设r 关于t 的函数为12)(+==t t r ?。 油膜的面积S 关于时间t 的瞬时变化率是多少？ 分析：由题意可得S 关于t 的新的函数：2)12())((+==t t f S π?。 油膜的面积S 关于时间t 的瞬时变化率就是函数))((t f S ?=的导函数。 ∵ )144()12())((22++=+=t t t t f ππ?， ∴ )12(4)48(]))(([+=+='t t t f ππ?。 又 r r f π2)(='， 2)(='t ?，

导数--复合函数的导数练习题(精品)

函数求导 1. 简单函数的定义求导的方法（一差、二比、三取极限） （1）求函数的增量)()(00x f x x f y -?+=?； （2）求平均变化率 x x f x x f x y ?-?+=??)()(00。 （3）取极限求导数=)(0'x f x x f x x f x ?-?+→?) ()(lim 000 2．导数与导函数的关系：特殊与一般的关系。函数在某一点)(0'x f 的导数就是导函数)(x f ，当0x x =时的函数值。 3．常用的导数公式及求导法则： （1）公式 ①0' =C ，（C 是常数） ②x x cos )(sin '= ③x x sin )(cos '-= ④1')(-=n n nx x ⑤a a a x x ln )('= ⑥x x e e =')( ⑦a x x a ln 1)(log ' = ⑧x x 1)(ln ' = ⑨x x 2'cos 1)(tan = ⑩（x x 2' sin 1)cot -= （2）法则：' '')]([)]([)]()([x g x f x g x f ±=±， )()()()()]()(['''x f x g x g x f x g x f += ) ()()()()(])()([2 '''x g x f x g x g x f x g x f -= 例： （1）() 32 4y x x =- （2）sin x y x = （3）3cos 4sin y x x =- （4）()2 23y x =+ （5）()ln 2y x =+

复合函数的导数 如果函数)(x ?在点x 处可导，函数f (u )在点u=)(x ?处可导，则复合函数y= f (u )=f [)(x ?]在点x 处也可导，并且 (f [)(x ?])ˊ= [])(x f ?')(x ?' 或记作 x y '=u y '?x u ' 熟记链式法则 若y= f (u )，u=)(x ?? y= f [)(x ?]，则 x y '=)()(x u f ?'' 若y= f (u )，u=)(v ?，v=)(x ψ? y= f [))((x ψ?]，则 x y '=)() ()(x v u f ψ?''' （2）复合函数求导的关键是正确分析已给复合函数是由哪些中间变量复合而成 的，且要求这些中间变量均为基本初等函数或经过四则运算而成的初等函数。在求导时要由外到内，逐层求导。 例1函数4 )31(1 x y -= 的导数. 解：4 ) 31(1x y -= 4 )31(--=x ． 设4 -=u y ，x u 31-=，则 x u x u y y '''?=x u x u )'31()'(4-?=- )3(45 -?-=-u 55)31(1212---==x u 5 ) 31(12 x -= ．

65 1.2.3 简单复合函数的导数 (文科：补充)教师版

反思感悟： 1.2.3 简单复合函数的导数 （文科：补充） 教师版 班级：高二（ ）班 姓名： 时间： 月 日 一、学习目标 1. 了解复合函数的概念； 2. 理解简单复合函数的求导法则； 3. 会求简单的复合函数的导数. 教学重、难点：简单复合函数的求导法则的理解与应用. 本课内容简析：本课从两个实例入手，归纳、总结出了简单复合函数的求导 法则. 在学习中，要注意对简单复合函数的求导法则的准确理解和应用. 二、自学内容 阅读选修2-2 P23（文科 见导学案附），然后尽可能．．．用多．．种．方法．． 完成下列练习. 1. 已知sin 2y x =，求y '. （教材P23） 解：法一：[](sin 2)2(sin cos )2(sin )cos sin (cos )y x x x x x x x '''''===+ 222(cos sin )2cos2x x x =-=. 法二：sin 2y x =可由sin y u =及2u x =复合而成，从而cos 22cos2x y u x '=?=. 2. 已知2x y e =，求y '. 解：法一：22()()()()2x x x x x x x x y e e e e e e e e '''''==?=?+?=. 法二：2x y e =可由u y e =及2u x =复合而成， 从而2()222u u x x u x y y u e e e ''''=?=?==. 3. 已知2(23)y x =+，求y '. 解：法一：∵24129y x x =++，∴812y x '=+. 法二：[](23)(23)(23)(23)(23)(23)812y x x x x x x x ''''=++=+++++=+. 法三：2(23)y x =+可由2y u =及23u x =+复合而成，从而22812x y u x '=?=+. 三、问题探究 例1 求下列函数的导数： （1）3(23)y x =-； （2）ln(51)y x =+； 解：（1）3(23)y x =-可由3y u =及23u x =-复合而成， 从而322()266(23)x u x y y u u u x ''''=?=?==-. （2）ln(51)y x =+可由ln y u =及51u x =+复合而成， 从而55(ln )551x u x y y u u u x ''''=?=?==+.

简单复合函数的导数(文科补充)教师版

1.2.3 简单复合函数的导数 （文科：补充） 教师版 班级：高二（ ）班 姓名： 时间： 月 日 一、学习目标 1. 了解复合函数的概念； 2. 理解简单复合函数的求导法则； 3. 会求简单的复合函数的导数. 教学重、难点：简单复合函数的求导法则的理解与应用. 本课内容简析：本课从两个实例入手，归纳、总结出了简单复合函数的求导法则. 在学习中，要注意对简单复合函数的求导法则的准确理解和应用. 二、自学内容 阅读选修2-2 P23（文科 见导学案附），然后尽可能．．．用多．．种．方法．． 完成下列练习. 1. 已知sin 2y x =，求y '. （教材P23） 解：法一：[](sin 2)2(sin cos )2(sin )cos sin (cos )y x x x x x x x '''''===+ 222(cos sin )2cos2x x x =-=. 法二：sin 2y x =可由sin y u =及2u x =复合而成，从而cos 22cos2x y u x '=?=. 2. 已知2x y e =，求y '. 解：法一：22()()()()2x x x x x x x x y e e e e e e e e '''''==?=?+?=. 法二：2x y e =可由u y e =及2u x =复合而成， 从而2()222u u x x u x y y u e e e ''''=?=?==. 3. 已知2(23)y x =+，求y '. 解：法一：∵24129y x x =++，∴812y x '=+. 法二：[](23)(23)(23)(23)(23)(23)812y x x x x x x x ''''=++=+++++=+. 法三：2(23)y x =+可由2y u =及23u x =+复合而成，从而22812x y u x '=?=+. 三、问题探究 例1 求下列函数的导数： （1）3(23)y x =-； （2）ln(51)y x =+； 解：（1）3(23)y x =-可由3y u =及23u x =-复合而成， 从而322()266(23)x u x y y u u u x ''''=?=?==-. （2）ln(51)y x =+可由ln y u =及51u x =+复合而成， 从而55(ln )551 x u x y y u u u x ''''=?=?==+.

复合函数的导数讲义

复合函数的导数 【基础知识】 如果函数)(x ?在点x 处可导，函数f (u )在点u=)(x ?处可导，则复合函数y= f (u )=f [)(x ?]在点x 处也可导，并且 (f [)(x ?])ˊ=[])(x f ?')(x ?'或记作 x y '=u y '?x u ' 熟记链式法则 若y= f (u )，u=)(x ?? y= f [)(x ?]，则x y '=)()(x u f ?'' 若y= f (u )，u=)(v ?，v=) (x ψ? y= f [))((x ψ?]，则x y '=)() ()(x v u f ψ?''' （2）复合函数求导的关键是正确分析已给复合函数是由哪些中间变量复合而成的，且要求这些中间变量均为基本初等函数或经过四则运算而成的初等函数。在求导时要由外到内，逐层求导。 【例题详解】 例1函数4 ) 31(1x y -= 的导数.例2求51x x y -=的导数． 解：4 )31(1x y -= 4 )31(--=x ．解：5 1 1?? ? ??-=x x y ， 设4 -=u y ，x u 31-=，则' 5 4 1151'?? ? ??-?? ?? ??-=-x x x x y x u x u y y '''?=x u x u )'31()'(4-?=-2 5 4) 1() 1(1151x x x x x ----? ? ? ? ??-=- )3(45-?-=-u 5 5)31(1212---==x u 5)31(12 x -= ．2 5 4) 1(1151x x x -??? ? ??-=-56 5 4)1(51---=x x 例3 求下列函数的导数 x y 23-= 解：（1）x y 23-= ，令u=3 -2x ，则有y=u ，u=3 -2x 由复合函数求导法则x u x u y y '?'='有y ′=()x u x u )23('-'=x u 231)2(21--=-? 在运用复合函数的求导法则达到一定的熟练程度之后，可以不再写出中间变量u ，于是前面可以直接写出如下结果：y ˊ= x x x 231)23(2321-- ='-?- 在运用复合函数求导法则很熟练之后，可以更简练地写出求导过程：y ˊ=x x 231)2(2321-- =-?-

苏教版数学高二-数学苏教版选修2-2 1.2.3 简单复合函数的导数 导学案

1.2.3《简单复合函数的导数》导学案 一、教学目标 1．掌握简单复合函数的导数的推导 2．简单复合函数的导数的应用 二、教学重点:掌握简单复合函数的导数的推导 三、教学难点:简单复合函数的导数的应用 四、教学过程 【基础知识梳理】 1.复合函数的求导数公式 2.根据导数的概念，求函数导数的过程可以用下面的流程图来表示

3.运算法则 法则1:两个函数的和（或差）的导数，等于这两个函数的导数的和（或差），即： [()()]()().f x g x f x g x '''±=± 法则2：[()]().()Cf x Cf x C ''=为常数 法则3：两个函数的积的导数，等于第一个函数的导数乘以第二个函数加上第一个函数乘以第二个函数的导数：[()()]()()()().f x g x f x g x f x g x '''=+ 法则4：两个函数的商的导数，等于分子的导数与分母的积，减去分母的导数与分子的积，再除以分母的平方，即： 2()()()()()[ ]()() f x f x g x f x g x g x g x ''-'= ()0g x ≠其中 4.复合函数: 由几个函数复合而成的函数，叫复合函数.由函数()y f u = 与 ()u x ?= 复合而成的函数一般形式是[()]y f x φ=，其中u 称为中间变量. 【问题探究】 问题1：求函数2 (32)y x =-的导数 . 问题2：考察函数sin 2y x =的导数.

【建构数学】 一般地，我们有u =ax +b 时，有若 y =f (u ),u =ax +b ，则'''x u x y y u =?，''x u y y a =?即： ? 对于一般的复合函数，结论也成立 . ? 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 ，即'''x u x y y u =? 【数学运用】 例1 试说明下列函数是怎样复合而成的，并求下列函数的导数： 31(1)(23);(2)ln(51);(3);(4)cos(12).31 y x y x y y x x =-=+= =-- 练习：试说明下列函数是怎样复合而成的，并求下列函数的导数： 22(1)(2);(2)sin ;(3)cos()(4)ln sin(31).4 y x y x y x y x =-==-=π ;－ 例2 写出由下列函数复合而成的函数，并求它们的导数. （1）cos y u =,21u x =+; （2）ln y u =,ln u x =. 解：

(统编版)2020学年高中数学第一章1.2导数的运算1.2.3简单复合函数的导数教学案苏教版选修231

1.2.3 简单复合函数的导数 [对应学生用书P11] 已知函数f (x )＝sin ? ????2x ＋π6，g (x )＝(3x ＋2)2 . 问题1：这两个函数是复合函数吗？ 提示：是复合函数． 问题2：试说明g (x )＝(3x ＋2)2 是如何复合的？ 提示：函数g (x )＝(3x ＋2)2 是由 g (u )＝u 2 ，u ＝3x ＋2复合而成的． 问题3：试求g (x )＝(3x ＋2)2 ，g (u )＝u 2 ，u ＝3x ＋2的导数． 提示：g ′(x )＝[(3x ＋2)2 ]′＝[9x 2 ＋12x ＋4]′＝18x ＋12.g ′(u )＝2u ，u ′＝3. 问题4：观察问题3中导数有何关系？ 提示：g ′(x )＝g ′(u )·u ′. 若y ＝f (u )，u ＝ax ＋b ，则y ′x ＝y ′u ·u ′x ，即y ′x ＝y ′u ·a . 1．求复合函数的导数，关键在于分清函数的复合关系，选好中间变量． 2．利用复合关系求导前，若函数关系可以化简，则先化简再求导会更简单． 3．判断复合函数的复合关系的一般方法是：从外向里分析，最外层的主体函数结构是以基本函数为主要形式，各层的中间变量结构也都是基本函数关系，这样一层一层分析，最里层应是关于自变量x 的基本函数或关于自变量x 的基本函数经过有限次四则运算而得到的函数． [对应学生用书P11] 复合函数的求导 [例1] (1)y ＝ 12x ＋3 3 ；

(2)y ＝e －0.05x ＋1 ； (3)y ＝cos(ωx ＋φ)(其中ω、φ为常数)； (4)y ＝log 2(5－3x )． [思路点拨] 先分清函数自身结构，再合理地选取中间变量，利用复合函数的求导法则求解． [精解详析] (1)y ＝ 12x ＋3 3 ＝(2x ＋3)－32是函数y ＝u －3 2 ，u ＝2x ＋3的复合函数， 所以y ′x ＝y ′u ·u ′x ＝(u －3 2)′·(2x ＋3)′ ＝－32u －52·2＝－3u －52＝－3(2x ＋3)－52. (2)y ＝e －0.05x ＋1 是函数y ＝e u ，u ＝－0.05x ＋1的复合函数，所以y ′x ＝y ′u ·u ′x ＝ (e u )′·(－0.05x ＋1)′ ＝－0.05e u ＝－0.05e －0.05x ＋1 . (3)y ＝cos(ωx ＋φ)是y ＝cos u ，u ＝ωx ＋φ的复合函数， 所以y ′x ＝y ′u ·u ′x ＝(cos u )′·(ωx ＋φ)′ ＝－sin u ·ω＝－ωsin(ωx ＋φ)． (4)y ＝log 2(5－3x )是y ＝log 2u ，u ＝5－3x 的复合函数， 所以y ′x ＝y ′u ·u ′x ＝(log 2u )′·(5－3x )′＝－3·1 u ln 2 ＝ －35－3x ln 2＝3 3x －5ln 2 . [一点通] 对于简单复合函数的求导，其一般步骤为“分解——求导——回代”，即：(1)弄清复合关系，将复合函数分解成基本初等函数形式；(2)利用求导法则分层求导；(3)最终结果要将中间变量换成自变量． 1．若函数f (x )＝ln 1 x ，则f ′(x )＝________. 解析：f (x )＝ln 1x 是f (u )＝ln u 与u ＝1 x 的复合函数， 所以y ′x ＝y ′u ·u ′x ＝(ln u )′·? ?? ??1x ′