复合函数的导数.对数与指数函数的导数

二. 本周教学重、难点:

1. 复合函数的求导法则

在点

处有导数

在点

的对应点

处有导数

,则

在点

处也有导数,且

2. 对数函数的导数

(1)

(2)

3. 指数函数的导数

(1)

(2)

【典型例题】

[例1] 求下列函数的导数

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

解:

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

[例2] 若

解不等式

解:

∵ 两函数定义域为

∴ 解集为(5,

[例3] 设曲线

在点M(

)处的切线

轴围成的三角形面积为

,求切线

的方程。

解:

[例4] 曲线

在(0,1)处的切线与

的距离为

,求

的方程。

解:

∴ 曲线在(0,1)处的切线的斜率

∴ 切线方程为

的方程为

或6

时,

为:

时,

为:

[例5] 将水注入锥形容器中,其速度为

,设锥形容器的高为

,顶口直径为

,求当水深为

时,水面上升的速度。

解:设注入水

后,水深为

,由相似三角形对应边成比例可得水面直径为

,这时水的体积为

由于水面高度

随时间

而变化,因而

的函数

由此可得水的体积关于时间

的导数为

由假设,注水速度为

∴ 当

时,水面上升的速度为:

[例6] 求下列函数的导数

(1)

(2)

解:

(1)∵

∴ 两边取对数得

两边求导得:

(2)∵

∴ 两边取对数:

在上式两边求导得

整理后得

[例7] 已知曲线

,其中

,且都为可导函数,求证:两曲线在公共点处相切。

证明:设两曲线公共点为(

)则

∴ 两曲线彼此相切

[例8] 设曲线

处的切线为

,数列

,且点(

)在

上。

(1)求证:数列

是等比数列,并求

(2)求

的前

项和

(1)证明:由

时,

又 ∵

∴ 切线方程为

∵(

)在切线

上   ∴

是以

为首项,2为公比的等比数列

(2)解:由(1)知

的前

项和

[例9] 已知

的反函数

解:设

【模拟试题】

一. 选择:

1. 函数

的导数是(    )

A.

B.

C.

D.

2. 已知

,则

等于(    )

A.

B. 2    C.

D. 0

3. 函数

的导数是(    )

A.

B.

C.

D.

4.

处的切线方程是(    )

A.

B.

C.

D.

5. 若

,则

等于(    )

A. 5    B. 20    C. 40    D. 0

6. 已知

,则

等于(    )

A. 0    B. 1    C.

D.

7. 已知某函数的导数是

,则这个函数可能是(    )

A.

B.

C.

D.

8. 函数

的导数

等于(    )

A.

B.

C.

D.

二. 解答:

1. 首先指出下列函数是怎样复合的,然后求导:

(1)

;(2)

;(3)

2. 求下列函数的导数

(1)

(2)

(3)

(4)

3. 已知曲线C1:

与C2:

,直线

与C1、C2都相切,求直线

的方程。

【试题答案】

一.

1. D

2. D

解析:

3. C

解析:

4. B

解析:

时,

∴ 切线方程为

5. D

解析:

6. D

解析:

7. C

8. C

解析:

二.

1.

(1)解:设

,则

(2)解:设

,则

(3)解:设

2.

解:

(1)

(2)由对数运算性质,有

(3)

(4)

3.

解:依题意,可设直线

相切于点

相切于点

,对于

,则与

相切于点P的切线方程为

,即

,对于

,则与

相切于点Q的切线方程为

,即

∵ 两切线重合     ∴

解得

∴ 直线

的方程为

二. 本周教学重、难点:

1. 复合函数的求导法则

在点

处有导数

在点

的对应点

处有导数

,则

在点

处也有导数,且

2. 对数函数的导数

(1)

(2)

3. 指数函数的导数

(1)

(2)

【典型例题】

[例1] 求下列函数的导数

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

解:

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

[例2] 若

解不等式

解:

∵ 两函数定义域为

∴ 解集为(5,

[例3] 设曲线

在点M(

)处的切线

轴围成的三角形面积为

,求切线

的方程。

解:

[例4] 曲线

在(0,1)处的切线与

的距离为

,求

的方程。

解:

∴ 曲线在(0,1)处的切线的斜率

∴ 切线方程为

的方程为

或6

时,

为:

时,

为:

[例5] 将水注入锥形容器中,其速度为

,设锥形容器的高为

,顶口直径为

,求当水深为

时,水面上升的速度。

解:设注入水

后,水深为

,由相似三角形对应边成比例可得水面直径为

,这时水的体积为

由于水面高度

随时间

而变化,因而

的函数

由此可得水的体积关于时间

的导数为

由假设,注水速度为

∴ 当

时,水面上升的速度为:

[例6] 求下列函数的导数

(1)

(2)

解:

(1)∵

∴ 两边取对数得

两边求导得:

(2)∵

∴ 两边取对数:

在上式两边求导得

整理后得

[例7] 已知曲线

,其中

,且都为可导函数,求证:两曲线在公共点处相切。

证明:设两曲线公共点为(

)则

∴ 两曲线彼此相切

[例8] 设曲线

处的切线为

,数列

,且点(

)在

上。

(1)求证:数列

是等比数列,并求

(2)求

的前

项和

(1)证明:由

时,

又 ∵

∴ 切线方程为

∵(

)在切线

上   ∴

是以

为首项,2为公比的等比数列

(2)解:由(1)知

的前

项和

[例9] 已知

的反函数

解:设

【模拟试题】

一. 选择:

1. 函数

的导数是(    )

A.

B.

C.

D.

2. 已知

,则

等于(    )

A.

B. 2    C.

D. 0

3. 函数

的导数是(    )

A.

B.

C.

D.

4.

处的切线方程是(    )

A.

B.

C.

D.

5. 若

,则

等于(    )

A. 5    B. 20    C. 40    D. 0

6. 已知

,则

等于(    )

A. 0    B. 1    C.

D.

7. 已知某函数的导数是

,则这个函数可能是(    )

A.

B.

C.

D.

8. 函数

的导数

等于(    )

A.

B.

C.

D.

二. 解答:

1. 首先指出下列函数是怎样复合的,然后求导:

(1)

;(2)

;(3)

2. 求下列函数的导数

(1)

(2)

(3)

(4)

3. 已知曲线C1:

与C2:

,直线

与C1、C2都相切,求直线

的方程。

【试题答案】

一.

1. D

2. D

解析:

3. C

解析:

4. B

解析:

时,

∴ 切线方程为

5. D

解析:

6. D

解析:

7. C

8. C

解析:

二.

1.

(1)解:设

,则

(2)解:设

,则

(3)解:设

2.

解:

(1)

(2)由对数运算性质,有

(3)

(4)

3.

解:依题意,可设直线

相切于点

相切于点

,对于

,则与

相切于点P的切线方程为

,即

,对于

,则与

相切于点Q的切线方程为

,即

∵ 两切线重合     ∴

解得

∴ 直线

的方程为


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