2013 年高中数学 1
2 3 高阶导数教案 新人教 A 版选修 2-2教学内容:高阶导数的定义与计算
教学目的:了解高阶导数的定义,熟悉高阶导数的计算
教学重点:高阶导数的定义与计算
教学难点:高阶导数的计算
教学方法:讲授与练习
教学学时:2 学时
● 引言: 我们已经知道,一个可导函数的导(函)数仍然是一个函数,这个函数我们又可以讨论它的可导性与导(函)数,以此类推,就产生的函数的一系列导数的问题,这些就是本节课我们将要学习的高阶导数的内容
一、引例:先看一个物理问题:已知物体运动位移与时间关系为,求它在某一时刻的加速度
速度是位移的变化率,即:; 加速度是速度的变化率,即: 可见,加速度就是位移的导数的导数,也就是我们将要介绍的位移的二阶导数
同时也看到,研究高阶导数是有其实际价值的
二、高阶导数的定义:定义 若函数的导函数在点可导,则称函数在点二阶可导,并称在点的导数为在点的二阶导数,记作,,…,即:1 一般的,若函数的阶导函数在点可导,则称函数在点阶可导,并称在点的导数为在点的阶导数,记作,,…,即: 二阶及二阶以上的导数称为高阶导数,以前介绍的导数也可称作一阶导数;若函数在区间 上每一点都可导,即,有在点的唯一 阶导数与其对应,这样建立了一个函数,称为在 上的 阶导函数,简称为在 上的 阶导数,记作:
三、高阶导数的计算:函数 阶导数的计算一般思路就是按照定义,连续利用一阶导数的求导公式及求导法则 次即可
除此之外我们再介绍两个计算函数 阶导数的计算公 式
2.设,则;; ; 依此类推,我们可由数学归纳法证得如下莱布尼茨公式(结果与二项式展开式极为相似):2 , 其中,
四、高阶导数求解举例:例 1.求幂函数的各阶导数
解:;;;…; ;;
例 2.求指数函数的各阶导数
例 3.求函数( 为常数)的各阶导数
解:;;;…;例 4.求三角函数