摘 要:本文通過導(dǎo)數(shù)的公式來求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),提出了幾種常見類型函數(shù)的導(dǎo)數(shù)求法,便于學(xué)生的理解與掌握。
關(guān)鍵詞:導(dǎo)數(shù);分段函數(shù);復(fù)合函數(shù)
導(dǎo)數(shù)也叫導(dǎo)函數(shù),又名微商,是微積分中的重要內(nèi)容。導(dǎo)數(shù)的本質(zhì)是通過極限的概念對函數(shù)進(jìn)行局部的線性逼近,它是一種變化率,物理學(xué)、幾何學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科中,很多重要的概念都可以用導(dǎo)數(shù)來表示。比如,導(dǎo)數(shù)可以表示函數(shù)上一點(diǎn)處切線的斜率,還可以表示經(jīng)濟(jì)學(xué)中的邊際和彈性函數(shù),還可以表示物理學(xué)中的瞬時(shí)速度和加速度等等。因此,求導(dǎo)數(shù)是一項(xiàng)重要的工作,求導(dǎo)是一種獨(dú)立的工具,學(xué)生應(yīng)掌握具體的求導(dǎo)技巧。
在微積分導(dǎo)數(shù)教學(xué)中,首先介紹了導(dǎo)數(shù)的極限定義,然后給出了求導(dǎo)的法則,包括求導(dǎo)的四則運(yùn)算法則以及復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則。在這之后,學(xué)生往往就會認(rèn)為具備了求導(dǎo)數(shù)的技巧,認(rèn)為利用公式求導(dǎo)數(shù)是求函數(shù)的主要方法,而實(shí)際對于一些非初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù),一味利用公式來求,往往會出現(xiàn)一些錯誤。
下面根據(jù)函數(shù)表達(dá)式的類型來歸納函數(shù)導(dǎo)數(shù)的求法。
1 只有一個表達(dá)式的初等函數(shù)導(dǎo)數(shù)求法
只有一個表達(dá)式的初等函數(shù)導(dǎo)數(shù)求法就是學(xué)生最常用的,也是他們最喜歡用的導(dǎo)數(shù)公式,即導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則以及復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則,這是最簡便、最有效的方法。
2 分段函數(shù)求導(dǎo)數(shù)
含有兩個或者三個表達(dá)式的函數(shù)即分段函數(shù)的導(dǎo)數(shù),往往是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),學(xué)生們大都會用導(dǎo)數(shù)公式來求,而忽略了用導(dǎo)數(shù)的定義來求分段函數(shù)分段點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)。由于分段函數(shù)在分段點(diǎn)附近的與表達(dá)式不一樣,因此,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義所對應(yīng)的極限也不同,對于分段點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)要用定義來求,其他點(diǎn)直接用導(dǎo)數(shù)公式來求就可以了。
當(dāng)時(shí)的導(dǎo)數(shù)要考慮它的左導(dǎo)數(shù)與右導(dǎo)數(shù)。
3 隱式表達(dá)式的函數(shù)求導(dǎo)數(shù)
前面給出了具有現(xiàn)式表達(dá)式函數(shù)導(dǎo)數(shù)的求法,其中要注意的就是分段函數(shù)分段點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)要用定義來求,而在求導(dǎo)的過程中,對于沒有給出具體表達(dá)式的函數(shù),要注意把函數(shù)看作一個整體,利用復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則來求導(dǎo)數(shù)。
4 冪指函數(shù)求導(dǎo)數(shù)
對于冪指函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的求法,可利用對數(shù)恒等式,轉(zhuǎn)化為復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)數(shù)。
綜上所述,把求導(dǎo)的方法根據(jù)函數(shù)的不同表達(dá)式進(jìn)行分類,分別總結(jié)出它們的求法,讓學(xué)生們明白在什么時(shí)候用公式求導(dǎo)數(shù),什么時(shí)候用導(dǎo)數(shù)的定義來求導(dǎo)數(shù),便于學(xué)生們理解和接受,解決了導(dǎo)數(shù)教學(xué)中的難點(diǎn)。
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作者簡介:郭家勇(1973—),江蘇連云港人,碩士,連云港師范高等??茖W(xué)校數(shù)學(xué)與信息管理學(xué)院副教授,主要從事函數(shù)論、代數(shù)表示論研究。