人教版高中数学(理科)选修复合函数的导数教案.docVIP

复合函数的导数 　 　 　　教学目的 　　1．使学生进一步明确复合函数的概念，并能正确地确定复合函数的中间变量； 　　2．使学生掌握复合函数的求导公式及其推导的方法； 　　3．使学生初步学会运用公式求复合函数的导数． 　　教学重点和难点 　　复合函数的求导公式是本节课的重点．复合函数概念和复合函数求导公式的推导方法是本节课的难点． 　　教学过程 　　一、复习提问 　　求下列函数的导数： 　　(1)y＝(3x－2)2；(2)y=(x2)3． 　　(请一名学生板演，并将结果保留在黑板上，其余学生在座位上演算)． 　　解：(1)∵(3x－2)2=9x2－12x＋4， 　　∴ y=(9x2－12x＋4)=18x－12．(1) 　　 　　二、引入新课 　　我们可以把复习提问第(1)题中的函数y＝(3x－2)2看成由y＝u2，u=3x－2复合而成的， 　　 　　 　　而有 　　将(1)和(3)相比较有 　　再看复习提问第(2)题中的函数y＝(x2)3，我们也可将它看成由y＝u3，u＝x2复合而成的函数，即 y=u3=(x2)3． 　　 　　 　　将(2)和(4)相比较也有 　　由此，我们可以得到以下两点启示： 　　 　　(要对照前面两个具体例子加以解释．) 　　2．(*)和(**)得到的是同样的结论，它是否有普遍性？即能否作为复合函数求导的法则？下面我们将给出证明． 　　三、讲解新课 　　 　　 　　分析： 　　 　　所以要证明定理的结论成立，只需证明 　　 　　 　　因此上式等价于 　　 　　 　　追问：以上的分析有无漏洞？ 　　(如果学生能指出分析过程中的漏洞，则给予充分肯定，如果学生发现不了，那么教师应给予提示．) 　　因为u是x的函数，上述分析的过程中，Δu的变化是随着Δx的变化而变化的，当x改变Δx时，u既可能相应地有一个非零的改变量Δu，也可能有一个等于零的改变量Δu=0．而上述分析过程必须在Δu≠0的前提下才能完成(这就是前面“分析”过程的漏洞所在)． 　　那么Δu=0的情况如何呢？ 　　当Δu=0时，定理给出的公式也是成立的．(证明略去，有兴趣的学生可以在课余去思考或看有关参考书．) 　　证明：(请一名学生口述，教师代其板书，师生一起完成证明过程．) 　　上面定理实际上给出了复合函数的求导法则：复合函数对自变量的导数，等于已知函数对中间变量的导数，乘以中间变量对自变量的导数． 　　这个法则通过数学归纳法可以推广到两个以上的中间变量．例如，如果 y=y(u)，u＝u(v)，v＝v(x)， 　　 　　例1 求y＝(2x＋1)5的导数． 　　解：设y＝u5， u＝2x＋1， 　　 　　＝5u4·2=5(2x＋1)4·2 　　＝10(2x＋1)4． 　　注意：在利用复合函数的求导法则求导数后，要把中间变量换成自变量的函数． 　　 　　设y=u-4，u=1－3x，则 　　 　　 　　 　　 　　 　　＝2u·cosv·2 　　 　　(在讲解以上三例时，着重引导学生找准各复合函数的中间变量，明确每次求导是哪个变量对哪个变量求导．) 　　四、课堂练习 　　1．求下列复合函数的导数(设中间变量)： 　　 　　熟练之后，可以不写出过程中设中间变量的步骤，例如解上面练习各题可以直接写成： 　　(1)y＝[(x2－1)3] 　　 　　 　　(3)y＝[(1＋sinx)2] 　　 　　＝2(1＋sinx)·cosx＝2cosx(1＋sinx)． 　　(4)y＝[(1－cos2x)2] 　　 　　＝2(1－cos2x)·sin2x·2 　　＝4sin2x·(1－cos2x)． 　　如果更为熟练了，则上面求导过程中带“(*)”号的步骤也可以省去不写． 　　由课堂练习第(3)和第(4)题可见，对于经过多层次复合及四则运算而成的复合函数，也可利用复合函数求导法则，由外向里逐层求导． 　　2．今后我们将要证明公式 (xa)′＝axa-1 　　对一切实数a都成立．运用这个公式和复合函数求导法则求下列无理函数的导数： 　　 　　 　　 　　 　　(以上两题由教师带着学生完成．) 　　五、小结 　　 　　2．求复合函数的导数，关键在于分析清楚函数的复合关系，并适当选定中间变量，明确求导过程中每次是哪个变量对哪个变量求导． 　　3．对于经过多次复合及四则运算而成的复合函数，可以运用公式由外向里逐层求导． 　　六、布置作业 　　1．把下列函数看成由一些比较简单的函数复合而成的，写出它们的复合过程： 　　 　　2．求下列复合函数的导数(设中间变量)： 　　 　　3．求下列函数的导数： 　　 　　(3)y＝(1＋x2)2sin(ax＋b)； 　　(4) y＝(1＋cos2x)3． 　　4．求下列函数的导数： 　　 用心