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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: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:
;;;
2.法則1 ?。?
法則2 ,
法則3
(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):。
油膜的半徑r隨著時間
2、t(單位:s)的增加而擴大,假設(shè)r關(guān)于t的函數(shù)為。
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):。
油膜的面積S關(guān)于時間t的瞬時變化率就是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)。
∵ ,
∴ 。
又 , ,
可以觀察到 ,
- 1 - / 5
即 。
一般地,對于兩個函數(shù)和,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)和的復(fù)合函數(shù),記作。其中u為中間變量。
復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為:
(表示y對x的導(dǎo)數(shù))
復(fù)
3、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——求導(dǎo)——相乘——回代.
例1、試說明下列函數(shù)是怎樣復(fù)合而成的?
⑴; ⑵;⑶; ⑷.
解:⑴函數(shù)由函數(shù)和復(fù)合而成;
⑵函數(shù)由函數(shù)和復(fù)合而成;
⑶函數(shù)由函數(shù)和復(fù)合而成;
⑷函數(shù)由函數(shù)、和復(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)的導(dǎo)數(shù)。
解:引入中間變量,則函數(shù)是由函數(shù)與 復(fù)合而成的。
根據(jù)復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則可得:
4、
例3、求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。
解:引入中間變量,則函數(shù)是由函數(shù)與 復(fù)合而成的。
根據(jù)復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則可得:
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).
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,求函數(shù)在t=3時的導(dǎo)數(shù),并解釋它的實際意義。
解:函數(shù)是由函數(shù)與復(fù)合而成的,其中x是中間變量。
∴。
將t=3代入得:
(cm/s)。
它表示當(dāng)t=3時,水面高度下降的速度為 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):課本練習(xí).
(五)、作業(yè):課本習(xí)題2-5: 2、3、5
五、教后反思:
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