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1、新版數(shù)學(xué)北師大版精品資料
計(jì)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(diǎn)應(yīng)為導(dǎo)數(shù)的概念與計(jì)算,學(xué)習(xí)時(shí)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(diǎn)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)
?。?);?。?);
(3);?。?)y=tanx。
解?。?);
2、
?。?)
∴
或利用函數(shù)的積的求導(dǎo)法則:
?。?),
∴
?。?),
∴.
例2 求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
.
分析:從這兩個(gè)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(diǎn)評(píng):(1)不加分析,盲目套用公式,會(huì)給運(yùn)算帶來不便,甚至錯(cuò)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(shí)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、?。?);
?。?); (4)。
解 (1),
∴
(2)
,
∴
(3),
∴
?。?)
∴.
點(diǎn)撥 對(duì)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:
?。?);
(2)。
分析 這兩個(gè)問題可分別通過錯(cuò)位相減法及利用二項(xiàng)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(gè)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(shí),
??;
當(dāng)x≠1時(shí),
∵,
兩邊都是關(guān)于x的函數(shù),求導(dǎo)得
即
(2
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(shí)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(diǎn),注意利用已知極值點(diǎn)x=1所確定的相關(guān)等式,在判斷y′的符號(hào)時(shí),必須對(duì)a進(jìn)行分類計(jì)論.
解答 y′=5ax4-3bx2,令y′=0,即5ax4-3bx2=0,x2(5ax2-3b)=0,
∵x=1是極值點(diǎn),∴ 5a(1)2-3b=0.
又x2=0,∴ 可疑點(diǎn)為x=0,x=1.
若a>0,y′=5ax2(x2-1).
當(dāng)x變化時(shí),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(shí),f(x)有極大值,當(dāng)x=1時(shí),f(x)有極小值.
若a<0時(shí),同理可知a=-3,b=-5,c=2.
點(diǎn)評(píng) 運(yùn)用待定系數(shù)法,從逆向思維出發(fā),實(shí)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.