资源简介 (共59张PPT)4.2 导数的乘法与除法法则第二章 §4 导数的四则运算法则1.理解并掌握导数的乘法法则与除法法则.2.能利用导数公式和乘法法则与除法法则求函数的导数.学习目标我们前面学习了导数的加法与减法法则,如果给出两个函数并已知它们的导数,如何求它们的积、商的导数呢?与加法、减法法则类似吗?导语随堂演练课时对点练一、导数的乘法与除法法则及其简单应用二、求较复杂函数的导数三、与切线有关的问题内容索引一、导数的乘法与除法法则及其简单应用问题 已知函数f(x)=x3,g(x)=x2.(1)[f(x)·g(x)]′=f′(x)·g′(x)成立吗?提示 不成立.因为[f(x)·g(x)]′=(x5)′=5x4,而f′(x)·g′(x)=3x2·2x=6x3.(2)能否用f(x)和g(x)的导数表示f(x)·g(x)的导数?如何表示?提示 能.因为f′(x)=3x2,g′(x)=2x,[f(x)g(x)]′=5x4,所以[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).(3)对于其他函数还满足上述关系吗?提示 满足.知识梳理导数的乘法与除法法则(1)若两个函数f(x)和g(x)的导数分别是f′(x)和g′(x),则[f(x)g(x)]′= .f′(x)g(x)+f(x)g′(x)(2)[kf(x)]′= ,k∈R.kf′(x)注意点:(1)注意f(x)g(x)的导数是f′(x)g(x)与f(x)g′(x)之和;的导数的分子是f′(x)g(x)与f(x)g′(x)之差,分母是g(x)的平方.例1 求下列函数的导数:(1)y=x·sin x;解 y′=sin x+xcos x.(2)y=(x-1)(x-2);解 y′=1×(x-2)+(x-1)×1=2x-3.反思感悟 简单导数运算的关注点前提:基本初等函数的导数公式.关键:理解并掌握求导法则.解 y′=4(x-2)+4x=8x-8.跟踪训练1 求下列函数的导数:(1)y=4x(x-2);(2)y=xex;解 y′=ex+xex=ex(1+x).二、求较复杂函数的导数例2 求下列函数的导数:反思感悟 利用导数运算法则的策略(1)分析待求导式子符合哪种求导法则,每一部分式子是由哪种基本初等函数组合成的,确定所需的求导法则和基本公式.(2)如果求导式子比较复杂,则需要对式子先变形再求导,常用的变形有乘积式展开变为和式求导,商式变乘积式求导,三角函数恒等变换后求导等.(3)利用导数运算法则求导的原则是尽可能化为和、差,能利用和差的求导法则求导的,尽量少用积、商的求导法则求导.跟踪训练2 求下列函数的导数:(1)y=(x2+1)(x-1);解 ∵y=(x2+1)(x-1)=x3-x2+x-1,∴y′=3x2-2x+1.解 ∵y=∴y′=三、与切线有关的问题A.x+y-1=0 B.2x+y-1=0C.2x-y+1=0 D.x-y+1=0√∴f′(0)=-1,∴切线方程为y-1=-(x-0),即x+y-1=0.延伸探究 曲线y=xln x上的点到直线x-y-2=0的最短距离是√解析 设曲线y=xln x在点(x0,y0)处的切线与直线x-y-2=0平行.∵y′=ln x+1,∴切线斜率k=ln x0+1=1,解得x0=1,∴y0=0,即切点坐标为(1,0).反思感悟 (1)此类问题往往涉及切点、切点处的导数、切线方程三个主要元素,其他的条件可以进行转化,从而转化为这三个要素间的关系.(2)准确利用求导法则求出导函数是解决此类问题的第一步,也是解题的关键,务必做到准确.(3)分清“在某点”和“过某点”导数的不同.√(2)曲线y= (x-1)ex在点(1,0)处的切线与坐标轴围成的面积为____.1∴切线方程为y=2(x-1),即2x-y-2=0.令x=0得y=-2;令y=0得x=1.1.知识清单:(1)导数的乘法与除法法则.(2)综合运用导数公式和导数运算法则求函数的导数.2.方法归纳:转化法.3.常见误区:对于函数求导,一般要遵循先化简、再求导的基本原则.课堂小结随堂演练解析 y′=-2(exsin x+excos x)=-2ex(sin x+cos x).1.设函数y=-2exsin x,则y′等于A.-2excos x B.-2exsin xC.2exsin x D.-2ex(sin x+cos x)√12341234√123412344.已知函数f(x)=ex·sin x,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程是______.y=x解析 ∵f(x)=ex·sin x,f′(x)=ex(sin x+cos x),f′(0)=1,f(0)=0,∴曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y-0=1×(x-0),即y=x.课时对点练基础巩固1234567891011121314151.(多选)下列运算中正确的是A.(ax2+bx+c)′=a(x2)′+b(x)′B.(sin x-2x2)′=(sin x)′-2′(x2)′ D.(cos x·sin x)′=(cos x)′sin x+cos x(sin x)′16√√123456789101112131415解析 A项中,(ax2+bx+c)′=a(x2)′+b(x)′,故正确;B项中,(sin x-2x2)′=(sin x)′-2(x2)′,故错误;16D项中,(cos x·sin x)′=(cos x)′sin x+cos x(sin x)′,故正确.2.设f(x)=xln x,若f′(x0)=2,则x0等于123456789101112131415√16解析 ∵f(x)=xln x,∴f′(x)=ln x+1(x>0),由f′(x0)=2,得ln x0+1=2,即ln x0=1,解得x0=e.√3.设曲线y= 在点(3,2)处的切线与直线ax+y+1=0垂直,则a等于即a=-2.12345678910111213141516√解析 f′(x)=sin x+xcos x,由导数的几何意义可知,切线的斜率k=-1,123456789101112131415165.日常生活中的饮用水通常都是经过净化的,随着水纯净度的提高,所需净化费用不断增加.已知1t水净化到纯净度为x%时所需费用(单位:元)为c(x)= (80的瞬时变化率是A.-40元/t B.-10元/tC.10元/t D.40元/t123456789101112131415√16解析 净化费用的瞬时变化率就是净化费用函数的导数,12345678910111213141516所以净化到纯净度为90%时所需净化费用的瞬时变化率是40元/t.123456789101112131415166.当函数y= (a>0)在x=x0处的导数为0时,那么x0等于A.a B.±a C.-a D.a2√1234567891011121314151618.已知函数f(x)= ,曲线y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线方程为x+2y-3=0,则a,b的值分别为_______.123456789101112131415161,1123456789101112131415169.求下列函数的导数:(1)y=x2+xln x;解 y′=(x2+xln x)′=(x2)′+(xln x)′=2x+(x)′ln x+x(ln x)′=2x+ln x+1.12345678910111213141516(3)y=(2x2-1)(3x+1).解 方法一 y′=[(2x2-1)(3x+1)]′=(2x2-1)′(3x+1)+(2x2-1)(3x+1)′=4x(3x+1)+(2x2-1)×3=12x2+4x+6x2-3=18x2+4x-3.方法二 ∵y=(2x2-1)(3x+1)=6x3+2x2-3x-1,∴y′=(6x3+2x2-3x-1)′=(6x3)′+(2x2)′-(3x)′-(1)′=18x2+4x-3.1234567891011121314151610.已知函数f(x)=ax2+bx+3(a≠0),其导函数f′(x)=2x-8.(1)求a,b的值;解 因为f(x)=ax2+bx+3(a≠0),所以f′(x)=2ax+b,又f′(x)=2x-8,所以a=1,b=-8.12345678910111213141516(2)设函数g(x)=exsin x+f(x),求曲线g(x)在x=0处的切线方程.解 由(1)可知g(x)=exsin x+x2-8x+3,所以g′(x)=exsin x+excos x+2x-8,所以g′(0)=e0sin 0+e0cos 0+2×0-8=-7,又g(0)=3,所以曲线g(x)在x=0处的切线方程为y-3=-7(x-0),即7x+y-3=0.A.1 B.-1 C.7 D.-7123456789101112131415综合运用16√12.在等比数列{an}中,a1=2,a8=4,函数f(x)=x(x-a1)·(x-a2)…(x-a8),则f′(0)等于A.212 B.29 C.28 D.26√12345678910111213141516解析 因为f′(x)=(x-a1)(x-a2)…(x-a8)+x[(x-a1)(x-a2)…(x-a8)]′,所以f′(0)=a1a2…a8=(a1a8)4=84=212.13.已知函数f(x)是定义在R上的可导函数,直线y=kx+2与函数f(x)的图象相切,如图所示,则函数g(x)=xf(x)的图象在点(3,g(3))处的切线方程为______.12345678910111213141516y=3解析 因为直线l:y=kx+2是曲线y=f(x)在x=3处的切线,由图象可知f(3)=1,又点(3,1)在直线l上,所以3k+2=1,12345678910111213141516因为g(x)=xf(x),所以g(3)=3f(3)=3,g′(x)=f(x)+xf′(x),即函数g(x)=xf(x)的图象在点(3,g(3))处的切线斜率为零,所以函数g(x)=xf(x)的图象在点(3,g(3))处的切线方程为y=3.1234567891011121314151614.设f(5)=5,f′(5)=3,g(5)=4,g′(5)=1,若h(x)= ,则h′(5)=____.解析 由题意知f(5)=5,f′(5)=3,g(5)=4,g′(5)=1,拓广探究1234567891011121314151615.已知函数f(x)=xln x,若直线l过点(0,-1),并且与曲线y=f(x)相切,则直线l的方程为______________.x-y-1=0解得x0=1,y0=0.∴切点坐标为(1,0),∴f′(1)=1+ln 1=1.∴直线l的方程为y=x-1,即x-y-1=0.解析 ∵点(0,-1)不在曲线f(x)=xln x上,∴设切点坐标为(x0,y0).又∵f′(x)=1+ln x,1234567891011121314151616.已知函数f(x)= ,且f(x)的图象在x=1处与直线y=2相切.(1)求函数f(x)的解析式;12345678910111213141516因为f(x)的图象在x=1处与直线y=2相切,12345678910111213141516(2)若P(x0,y0)为f(x)图象上的任意一点,直线l与f(x)的图象切于P点,求直线l的斜率k的取值范围.1234567891011121314151612345678910111213141516本课结束4.2 导数的乘法与除法法则学习目标 1.理解并掌握导数的乘法法则与除法法则.2.能利用导数公式和乘法法则与除法法则求函数的导数.导语我们前面学习了导数的加法与减法法则,如果给出两个函数并已知它们的导数,如何求它们的积、商的导数呢?与加法、减法法则类似吗?一、导数的乘法与除法法则及其简单应用问题 已知函数f(x)=x3,g(x)=x2.(1)[f(x)·g(x)]′=f′(x)·g′(x)成立吗?提示 不成立.因为[f(x)·g(x)]′=(x5)′=5x4,而f′(x)·g′(x)=3x2·2x=6x3.(2)能否用f(x)和g(x)的导数表示f(x)·g(x)的导数?如何表示?提示 能.因为f′(x)=3x2,g′(x)=2x,[f(x)g(x)]′=5x4,所以[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).(3)对于其他函数还满足上述关系吗?提示 满足.知识梳理导数的乘法与除法法则(1)若两个函数f(x)和g(x)的导数分别是f′(x)和g′(x),则[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).′=,g(x)≠0.(2)[kf(x)]′=kf′(x),k∈R.注意点:(1)注意f(x)g(x)的导数是f′(x)g(x)与f(x)g′(x)之和;的导数的分子是f′(x)g(x)与f(x)g′(x)之差,分母是g(x)的平方.(2)[f(x)g(x)]′≠f′(x)g′(x),′≠.例1 求下列函数的导数:(1)y=x·sin x;(2)y=(x-1)(x-2);(3)y=;(4)y=.解 (1)y′=sin x+xcos x.(2)y′=1×(x-2)+(x-1)×1=2x-3.(3)y′==.(4)y′=.反思感悟 简单导数运算的关注点前提:基本初等函数的导数公式.关键:理解并掌握求导法则.跟踪训练1 求下列函数的导数:(1)y=4x(x-2);(2)y=xex;(3)y=.解 (1)y′=4(x-2)+4x=8x-8.(2)y′=ex+xex=ex(1+x).(3)y′==.二、求较复杂函数的导数例2 求下列函数的导数:(1)y=;(2)y=+.解 (1)y′===.(2)y=+==-2,∴y′==.反思感悟 利用导数运算法则的策略(1)分析待求导式子符合哪种求导法则,每一部分式子是由哪种基本初等函数组合成的,确定所需的求导法则和基本公式.(2)如果求导式子比较复杂,则需要对式子先变形再求导,常用的变形有乘积式展开变为和式求导,商式变乘积式求导,三角函数恒等变换后求导等.(3)利用导数运算法则求导的原则是尽可能化为和、差,能利用和差的求导法则求导的,尽量少用积、商的求导法则求导.跟踪训练2 求下列函数的导数:(1)y=(x2+1)(x-1);(2)y=.解 (1)∵y=(x2+1)(x-1)=x3-x2+x-1,∴y′=3x2-2x+1.(2)∵y=∴y′=三、与切线有关的问题例3 函数f(x)=的图象在(0,1)处的切线方程是( )A.x+y-1=0 B.2x+y-1=0C.2x-y+1=0 D.x-y+1=0答案 A解析 ∵f′(x)=,∴f′(0)=-1,∴切线方程为y-1=-(x-0),即x+y-1=0.延伸探究 曲线y=xln x上的点到直线x-y-2=0的最短距离是( )A. B. C.1 D.2答案 B解析 设曲线y=xln x在点(x0,y0)处的切线与直线x-y-2=0平行.∵y′=ln x+1,∴切线斜率k=ln x0+1=1,解得x0=1,∴y0=0,即切点坐标为(1,0).∴切点(1,0)到直线x-y-2=0的距离为d==,即曲线y=xln x上的点到直线x-y-2=0的最短距离是.反思感悟 (1)此类问题往往涉及切点、切点处的导数、切线方程三个主要元素,其他的条件可以进行转化,从而转化为这三个要素间的关系.(2)准确利用求导法则求出导函数是解决此类问题的第一步,也是解题的关键,务必做到准确.(3)分清“在某点”和“过某点”导数的不同.跟踪训练3 (1)曲线f(x)=-在点M 处的切线的斜率为( )A.- B. C.- D.答案 B解析 f′(x)==,故切线的斜率k=f′=,∴曲线在点M 处的切线的斜率为.(2)曲线y= (x-1)ex在点(1,0)处的切线与坐标轴围成的面积为________.答案 1解析 由题意可知,y′=x·ex,切线斜率k=2,∴切线方程为y=2(x-1),即2x-y-2=0.令x=0得y=-2;令y=0得x=1.∴曲线y=(x-1)ex在点(1,0)处的切线与坐标轴围成的面积为S=×2×1=1.1.知识清单:(1)导数的乘法与除法法则.(2)综合运用导数公式和导数运算法则求函数的导数.2.方法归纳:转化法.3.常见误区:对于函数求导,一般要遵循先化简、再求导的基本原则.1.设函数y=-2exsin x,则y′等于( )A.-2excos x B.-2exsin xC.2exsin x D.-2ex(sin x+cos x)答案 D解析 y′=-2(exsin x+excos x)=-2ex(sin x+cos x).2.若y=,则y′等于( )A.B.C.D.答案 A解析 ∵y=,∴y′==.3.已知f(x)=cos x,则f(π)+f′=________.答案 -解析 因为f(x)=cos x,所以f′(x)=-cos x-sin x,所以f′=-,又f(π)=-,所以f(π)+f′=-.4.已知函数f(x)=ex·sin x,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程是____________.答案 y=x解析 ∵f(x)=ex·sin x,f′(x)=ex(sin x+cos x),f′(0)=1,f(0)=0,∴曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y-0=1×(x-0),即y=x.课时对点练1.(多选)下列运算中正确的是( )A.(ax2+bx+c)′=a(x2)′+b(x)′B.(sin x-2x2)′=(sin x)′-2′(x2)′C.′=D.(cos x·sin x)′=(cos x)′sin x+cos x(sin x)′答案 AD解析 A项中,(ax2+bx+c)′=a(x2)′+b(x)′,故正确;B项中,(sin x-2x2)′=(sin x)′-2(x2)′,故错误;C项中,′=,故错误;D项中,(cos x·sin x)′=(cos x)′sin x+cos x(sin x)′,故正确.2.设f(x)=xln x,若f′(x0)=2,则x0等于( )A.e2 B.e C. D.ln 2答案 B解析 ∵f(x)=xln x,∴f′(x)=ln x+1(x>0),由f′(x0)=2,得ln x0+1=2,即ln x0=1,解得x0=e.3.设曲线y=在点(3,2)处的切线与直线ax+y+1=0垂直,则a等于( )A.2 B. C.- D.-2答案 D解析 ∵y==1+,∴y′=-,∴y在x=3处的导数为-.∴-a×=-1,即a=-2.4.函数f(x)=xsin x的图象在点处的切线的倾斜角为( )A. B. C. D.答案 C解析 f′(x)=sin x+xcos x,f′=sin +cos =-1,由导数的几何意义可知,切线的斜率k=-1,设切线的倾斜角为α,即tan α=-1,所以α=.5.日常生活中的饮用水通常都是经过净化的,随着水纯净度的提高,所需净化费用不断增加.已知1t水净化到纯净度为x%时所需费用(单位:元)为c=.那么净化到纯净度为90%时所需净化费用的瞬时变化率是( )A.-40元/t B.-10元/tC.10元/t D.40元/t答案 D解析 净化费用的瞬时变化率就是净化费用函数的导数,因为c(x)=(80所以c′(x)=′=,又因为c′(90)==40,所以净化到纯净度为90%时所需净化费用的瞬时变化率是40元/t.6.当函数y=(a>0)在x=x0处的导数为0时,那么x0等于( )A.a B.±aC.-a D.a2答案 B解析 y′=′==,由x-a2=0,得x0=±a.7.已知函数f(x)=f′cos x+sin x,则f 的值为________.答案 1解析 ∵f′(x)=-f′sin x+cos x,∴f′=-f′×+,得f′=-1.∴f(x)=(-1)cos x+sin x,∴f =1.8.已知函数f(x)=+,曲线y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线方程为x+2y-3=0,则a,b的值分别为____________.答案 1,1解析 f′(x)=-.由于直线x+2y-3=0的斜率为-,且过点(1,1),故即解得9.求下列函数的导数:(1)y=x2+xln x;(2)y=;(3)y=(2x2-1)(3x+1).解 (1)y′=(x2+xln x)′=(x2)′+(xln x)′=2x+(x)′ln x+x(ln x)′=2x+ln x+x·=2x+ln x+1.(2)y′=′==.(3)方法一 y′=[(2x2-1)(3x+1)]′=(2x2-1)′(3x+1)+(2x2-1)(3x+1)′=4x(3x+1)+(2x2-1)×3=12x2+4x+6x2-3=18x2+4x-3.方法二 ∵y=(2x2-1)(3x+1)=6x3+2x2-3x-1,∴y′=(6x3+2x2-3x-1)′=(6x3)′+(2x2)′-(3x)′-(1)′=18x2+4x-3.10.已知函数f(x)=ax2+bx+3(a≠0),其导函数f′(x)=2x-8.(1)求a,b的值;(2)设函数g(x)=exsin x+f(x),求曲线g(x)在x=0处的切线方程.解 (1)因为f(x)=ax2+bx+3(a≠0),所以f′(x)=2ax+b,又f′(x)=2x-8,所以a=1,b=-8.(2)由(1)可知g(x)=exsin x+x2-8x+3,所以g′(x)=exsin x+excos x+2x-8,所以g′(0)=e0sin 0+e0cos 0+2×0-8=-7,又g(0)=3,所以曲线g(x)在x=0处的切线方程为y-3=-7(x-0),即7x+y-3=0.11.已知曲线f(x)=在点(1,f(1))处切线的倾斜角为,则实数a等于( )A.1 B.-1 C.7 D.-7答案 C解析 ∵f′(x)==,又f′(1)=tan =-1,∴a=7.12.在等比数列{an}中,a1=2,a8=4,函数f(x)=x(x-a1)·(x-a2)…(x-a8),则f′(0)等于( )A.212 B.29 C.28 D.26答案 A解析 因为f′(x)=(x-a1)(x-a2)…(x-a8)+x[(x-a1)(x-a2)…(x-a8)]′,所以f′(0)=a1a2…a8=(a1a8)4=84=212.13.已知函数f(x)是定义在R上的可导函数,直线y=kx+2与函数f(x)的图象相切,如图所示,则函数g(x)=xf(x)的图象在点(3,g(3))处的切线方程为________.答案 y=3解析 因为直线l:y=kx+2是曲线y=f(x)在x=3处的切线,由图象可知f(3)=1,又点(3,1)在直线l上,所以3k+2=1,从而k=-,所以f′(x)=k=-,因为g(x)=xf(x),所以g(3)=3f(3)=3,g′(x)=f(x)+xf′(x),则g′(3)=f(3)+3f′(3)=1+3×=0,即函数g(x)=xf(x)的图象在点(3,g(3))处的切线斜率为零,所以函数g(x)=xf(x)的图象在点(3,g(3))处的切线方程为y=3.14.设f(5)=5,f′(5)=3,g(5)=4,g′(5)=1,若h(x)=,则h′(5)=________.答案 解析 由题意知f(5)=5,f′(5)=3,g(5)=4,g′(5)=1,∵h′(x)=,∴h′(5)===.15.已知函数f(x)=xln x,若直线l过点(0,-1),并且与曲线y=f(x)相切,则直线l的方程为______________.答案 x-y-1=0解析 ∵点(0,-1)不在曲线f(x)=xln x上,∴设切点坐标为(x0,y0).又∵f′(x)=1+ln x,∴解得x0=1,y0=0.∴切点坐标为(1,0),∴f′(1)=1+ln 1=1.∴直线l的方程为y=x-1,即x-y-1=0.16.已知函数f(x)=,且f(x)的图象在x=1处与直线y=2相切.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若P(x0,y0)为f(x)图象上的任意一点,直线l与f(x)的图象切于P点,求直线l的斜率k的取值范围.解 (1)由题意得f′(x)===,因为f(x)的图象在x=1处与直线y=2相切,所以解得则f(x)=.(2)由(1)可得,f′(x)=,所以直线l的斜率k=f′(x0)==4,令t=,则t∈(0,1],所以k=4(2t2-t)=82-,则在对称轴t=处取到最小值-,在t=1处取到最大值4,所以直线l的斜率k的取值范围是. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 §4 4.2 导数的乘法与除法法则.docx §4 4.2 导数的乘法与除法法则.pptx