1.2.3 简单复合函数的导数
[对应学生用书P11]
π
2x+?,g(x)=(3x+2)2. 已知函数f(x)=sin?6??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)=u2,u=3x+2复合而成的. 问题3:试求g(x)=(3x+2)2,g(u)=u2,u=3x+2的导数. 提示:g′(x)=[(3x+2)2]′=[9x2+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] 求下列函数的导数. (1)y=(2)y=e
1
;
?2x+3?3
-0.05x+1
;
(3)y=cos(ωx+φ)(其中ω、φ为常数); (4)y=log2(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=133
=(2x+3)-是函数y=u-,u=2x+3的复合函数,
22?2x+3?3
3
所以y′x=y′u·u′x=(u-)′·(2x+3)′
23555=-u-·2=-3u-=-3(2x+3)-. 2222 (2)y=e
-0.05x+1
是函数y=eu,u=-0.05x+1的复合函数,所以y′x=y′u·u′x=(eu)′·(-
0.05x+1)′
=-0.05eu=-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=log2(5-3x)是y=log2u,u=5-3x的复合函数, 1所以y′x=y′u·u′x=(log2u)′·(5-3x)′=-3·
uln 2=
-33
=.
?5-3x?ln 2?3x-5?ln 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
1.若函数f(x)=ln,则f′(x)=________.
x11
解析:f(x)=ln是f(u)=ln u与u=的复合函数,
xx
?1?′ 所以y′x=y′u·u′x=(ln u)′·?x?1?1?1
-2=-. =·
u?x?x1答案:-
x
2.函数y=sin3x+sin x3的导数为________.
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