对数函数与指数函数的导数(一)61教案示例_对数及指数函数的导数
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对数函数与指数函数的导数(一)·教案示例
目的要求
1.掌握函数lnx、logax的导数公式.
2.能用公式求对数函数的导数. 内容分析
1.教科书直接给出对数函数的导数公式,目的在于减轻学生理解上的负担,注重了知识的直观性,而降低了理论的严谨性.接着通过几道例题,介绍了对数函数求导公式的应用.
2.对于公式(logax)′=1xlogae,我们将它改为证明题,理由如下:1x
为根据,首先,可复习对数换底公式.其次,可用前一公式(lnx)′=这就成了熟悉和使用前一公式的一次机会.再次,这一公式有一个常数
因子logae即.通过证明,可以加深对此公式的理解和记忆,学生lnalnx1由logax=这一步运算看到了的来历.这样对公式的结构特征lnalna就加深了印象,于是先入为主,可以避免与公式(a)′=alna及xx1
axdxax
C中的“lna”的位置相混淆.lna3.本节重点是结合函数四则运算的求导法则与复合函数的求导法则,应用对数函数的求导公式,使学生能求简单的初等函数的导数.
给出对数函数的导数公式后,安排了两道例题,都是求对数函数的复合函数的导数.例1比较简单,不仅可让学生说出中间变量u=2x2+3x+1,而且整个解题过程都可交给学生完成.例2比较复杂,两个
解法中,解法1略显繁琐,因1-x的求导还是复合函数求导.而解法
22中的1-x2的求导都是简单的二次函数式求导,解法2中使用了对数运算性质将函数解析式先进行了变形.大学里的取对数法求导,就是利用对数运算性质来简化求导过程的.
4.由于加强公式的应用是本节重点,所以增加了一道例题,其中注意增加了含有三角函数的复合函数的求导.
教学过程 1.复习
(1)问题 回忆换底公式;叙述复合函数的求导法则.(2)练习 求下列函数的导数:
Ⅰ.y=1-x;x1x22Ⅱ.y=sin2x.
答案:Ⅰ.-;Ⅱ.2cos2x.
2.新授
1.直接给出对数函数的导数公式(1)(lnx)′=2.求证对数函数的导数公式(2)(logax)′=证明:(logax)′=(lnxlna)′=1lna·1x=1x1x1x.logae.
logae.注:以上两个公式均是对数函数的导数公式. 公式(1)尤其简单易记,lnx的导数等于x-1.
公式(2)略显复杂,logax的导数除了x,还有另一因子logae,即1lna1,由证明过程看出是由使用换底公式而来.试思考:求幂函数xm的导数能得x-1吗? 3.公式的应用
让学生解答教科书例1,用多媒体展示其过程,需强调中间变量u=2x2+3x+1. 让学生解答教科书例2,并分组交流、讨论、比较各种解法的优劣,引导学生归纳方法和技巧,寻找规律性的策略.
这样,突出了学生的主体地位,学生感到自己会学习,增强了学会学习、学会求知的兴趣和信心.
此处可向学生说明,真数中若含乘方或开方、乘法或除法的,均可先变形再求导.此例中解法2优于解法1,实际上,解法1中y=lgu,u=12v,v=1-x,取了两个中间变量,属于多重复合.而解法2中y=22
lgu,u=1-x,仅有一次复合,所以其解法显得简单,不易出错.增例:求下列函数的导数:
(1)y=log2(x+1+x);(3)y=lnsin2xx; 2(2)y=ln1+x1x222;
(4)y=lnsin(e-x).边分析,边讲解.
解:(1)y′=log2ex=1x2(x1x)′2
[1x1x2log2ex1x2121x)22·(1x)′]2=log2ex1x2(1
=log2e1x解:(2)由对数运算性质,有
y=12[ln(1+x)-ln(1-x)].22
1(1x)′(1x)′则y′=[]2221x1x==121x2x1x422[2x22x1x2]
解:(3)y′==xsin2xxsin2x(sin2xx)′·cos2x·2·xsin2x·1x1x2
=2cot2x[sin(ex)]′sin(ex)22解:(4)y′==
2sin(ex)·[sin(ex)]′sin(ex)2=2sin(ex)·cos(ex)·(ex)′sin(ex)2
=-2cot(ex)请学生用先变形再求导的方法,再解第(4)小题. 4.反馈训练
Ⅰ.求下列函数的导数:
(1)y=ln(cosx);(3)y=xlgx;(2)y=1+lnx;(4)y=log2(1+sinx).2
答案:
(1)-tanx;(2)lnxx1+lnx2;(3)lgx+lge;(4)cosx1+sinxlog2e.
Ⅱ.教科书练习. 5.课堂小结
知识:要记住并用熟对数函数的两个求导公式.
技能:注意遇到真数中含有乘法、除法、乘方、开方这些运算的,应先利用对数运算性质将函数解析式作变形处理,然后再求导,可使运算较简便.
布置作业
教科书习题3.5第1题. 增练 求下列函数的导数:(1)y=ln2(3x+7);(2)y=lncos3(2x-3);(3)y=ln(x+x2-1);
答案:(1)(3)6ln(3x+7)3x+71;2x1;(2)-6tan(2x-3);(4)3xlnx+x.22(4)y=x3lnx.