
摘 要:本文通過導數的公式來求函數的導數,提出了幾種常見類型函數的導數求法,便于學生的理解與掌握。
關鍵詞:導數;分段函數;復合函數
導數也叫導函數,又名微商,是微積分中的重要內容。導數的本質是通過極限的概念對函數進行局部的線性逼近,它是一種變化率,物理學、幾何學、經濟學等學科中,很多重要的概念都可以用導數來表示。比如,導數可以表示函數上一點處切線的斜率,還可以表示經濟學中的邊際和彈性函數,還可以表示物理學中的瞬時速度和加速度等等。因此,求導數是一項重要的工作,求導是一種獨立的工具,學生應掌握具體的求導技巧。
在微積分導數教學中,首先介紹了導數的極限定義,然后給出了求導的法則,包括求導的四則運算法則以及復合函數求導法則。在這之后,學生往往就會認為具備了求導數的技巧,認為利用公式求導數是求函數的主要方法,而實際對于一些非初等函數的導數,一味利用公式來求,往往會出現一些錯誤。
下面根據函數表達式的類型來歸納函數導數的求法。
1 只有一個表達式的初等函數導數求法
只有一個表達式的初等函數導數求法就是學生最常用的,也是他們最喜歡用的導數公式,即導數的四則運算法則以及復合函數求導法則,這是最簡便、最有效的方法。
2 分段函數求導數
含有兩個或者三個表達式的函數即分段函數的導數,往往是學生學習的難點,學生們大都會用導數公式來求,而忽略了用導數的定義來求分段函數分段點的導數。由于分段函數在分段點附近的與表達式不一樣,因此,根據導數的定義所對應的極限也不同,對于分段點的導數要用定義來求,其他點直接用導數公式來求就可以了。
當時的導數要考慮它的左導數與右導數。
3 隱式表達式的函數求導數
前面給出了具有現式表達式函數導數的求法,其中要注意的就是分段函數分段點的導數要用定義來求,而在求導的過程中,對于沒有給出具體表達式的函數,要注意把函數看作一個整體,利用復合函數求導法則來求導數。
4 冪指函數求導數
對于冪指函數的導數的求法,可利用對數恒等式,轉化為復合函數求導數。
綜上所述,把求導的方法根據函數的不同表達式進行分類,分別總結出它們的求法,讓學生們明白在什么時候用公式求導數,什么時候用導數的定義來求導數,便于學生們理解和接受,解決了導數教學中的難點。
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作者簡介:郭家勇(1973—),江蘇連云港人,碩士,連云港師范高等專科學校數學與信息管理學院副教授,主要從事函數論、代數表示論研究。