复合函数如何求导公式高三课程上的内容 复合函数如何求导公式高三课程上的 复合函数

复合函数怎样求导公式高三课程上的在高中数学中,复合函数的求导一个重要的聪明点,尤其在高三阶段的进修中,学生需要掌握这一内容以应对高考和后续的高等数学进修。复合函数的求导主要涉及“链式法则”,这是微积分中的基本工具其中一个。

一、复合函数的基本概念

复合函数是由两个或多个函数组合而成的函数。例如,若函数 $ y = f(u) $ 和 $ u = g(x) $,则可以构成一个复合函数:

$$ y = f(g(x)) $$

其中,$ y $ 是关于 $ x $ 的函数,而 $ u $ 是中间变量。

二、复合函数的求导技巧——链式法则

链式法则是求复合函数导数的核心技巧。其基本想法是:

> 如果 $ y = f(u) $,且 $ u = g(x) $,那么 $ y $ 关于 $ x $ 的导数为:

$$

\fracdy}dx} = \fracdy}du} \cdot \fracdu}dx}

$$

即:

$$

y’ = f'(u) \cdot g'(x)

$$

三、常见复合函数类型及求导公式拓展资料

复合函数形式 导数公式 说明
$ y = f(g(x)) $ $ y’ = f'(g(x)) \cdot g'(x) $ 链式法则直接应用
$ y = [g(x)]^n $ $ y’ = n[g(x)]^n-1} \cdot g'(x) $ 幂函数的链式法则
$ y = e^g(x)} $ $ y’ = e^g(x)} \cdot g'(x) $ 指数函数的导数
$ y = \ln(g(x)) $ $ y’ = \frac1}g(x)} \cdot g'(x) $ 对数函数的导数
$ y = \sin(g(x)) $ $ y’ = \cos(g(x)) \cdot g'(x) $ 三角函数的导数
$ y = \cos(g(x)) $ $ y’ = -\sin(g(x)) \cdot g'(x) $ 三角函数的导数
$ y = a^g(x)} $ $ y’ = a^g(x)} \cdot \ln(a) \cdot g'(x) $ 指数函数(底数为常数)

四、使用技巧与注意事项

1. 识别中间变量:在计算复合函数导数时,开头来说要明确哪个是内层函数,哪个是外层函数。

2. 分步计算:先对最外层函数求导,再乘以内层函数的导数。

3. 注意符号变化:如正弦函数的导数是负的余弦函数,需特别注意。

4. 多次复合时应用链式法则多次:如 $ y = f(g(h(x))) $,则导数为 $ f'(g(h(x))) \cdot g'(h(x)) \cdot h'(x) $。

五、例题解析

例题1:求 $ y = (2x + 3)^5 $ 的导数。

解:

设 $ u = 2x + 3 $,则 $ y = u^5 $

$$

\fracdy}dx} = 5u^4 \cdot \fracdu}dx} = 5(2x + 3)^4 \cdot 2 = 10(2x + 3)^4

$$

例题2:求 $ y = \sin(3x^2) $ 的导数。

解:

设 $ u = 3x^2 $,则 $ y = \sin(u) $

$$

\fracdy}dx} = \cos(u) \cdot \fracdu}dx} = \cos(3x^2) \cdot 6x = 6x \cos(3x^2)

$$

六、拓展资料

复合函数的求导是高中数学的重要内容,掌握链式法则并灵活运用是关键。通过表格形式拓展资料各类常见复合函数的导数公式,有助于记忆和领会。同时,在实际练习中应注重步骤清晰、逻辑严谨,避免因忽略中间变量而导致错误。

原创声明:这篇文章小编将内容基于高三数学教学聪明整理,结合常见题型与公式,旨在帮助学生体系掌握复合函数的求导技巧。