🎯 今天要会做什么
- 记住三个基本导数:(sinx)′=cosx、(cosx)′=−sinx、(tanx)′=sec2x。
- 会用复合形式(链式法则):(sinu)′=cosu⋅u′。
- 会算 (sin3x)′、(cosx2)′ 这类带「里层函数」的导数。
真题计算题第 15 题经常考含 sin/cos 的求导,今天把套路练熟。
📖 知识点精讲
1. 三个基本导数
(sinx)′=cosx,(cosx)′=−sinx,(tanx)′=sec2x.
只有 cos 求导带负号,记牢。把 sinx 和它的导数 cosx 画在一起看:cosx 正好是 sinx 每一点的斜率。
y=sin x(橙)与它的导数 y=cos x(蓝):sin 在顶点(斜率0)处,cos 恰好过零。
2. 复合函数:链式法则
里层不是单独的 x(而是某个 u)时,先按外层求导,再乘里层的导数:
(sinu)′=cosu⋅u′,(cosu)′=−sinu⋅u′.
3. 典型例子
(sin3x)′=cos3x⋅3=3cos3x,(cosx2)′=−sinx2⋅2x=−2xsinx2.
里层 3x 的导数是 3,里层 x2 的导数是 2x——别忘了乘上去。
✍️ 例题精解
例 1 线性里层
求 (sin3x)′ 与 (cos5x)′。
解 里层导数分别是 3、5:
(sin3x)′=3cos3x,(cos5x)′=−5sin5x.
例 2 一般里层
求 y=sin(x2) 的导数。
解 外层 (sinu)′=cosu,里层 u=x2,u′=2x:
y′=cos(x2)⋅2x=2xcos(x2).
注意写法:sin(x2) 是「先平方再取正弦」,和 sin2x=(sinx)2 完全不同。
🧮 课堂练习
先自己做,再展开看答案。错题归入「三角函数」分类。
- 求 (sin5x)′。
- 求 (cos2x)′。
- 求 (tan3x)′。
- 求 y=sin(x2+1) 的导数。
- 求 y=2x+cosx 的导数。
参考答案
- 5cos5x
- −21sin2x
- (tanu)′=sec2u⋅u′,得 3sec23x
- 里层 x2+1 导数 2x:2xcos(x2+1)
- 2−sinx
🎓 真题实战
下面两道直接来自历年卷的第 15 题,用今天的链式法则就能做:
真题 1 (2022 年 4 月 · 第 15 题) 设 y=cos(x2)+3,求 dxdyx=1。
真题 2 (2024 年 4 月 · 第 15 题) 设 y=e2x+sinx,求 y′∣x=2π。
真题参考答案
真题 1 y′=−sin(x2)⋅2x=−2xsin(x2)。代入 x=1:
dxdyx=1=−2sin1.真题 2 y′=2e2x+cosx。代入 x=2π,因 cos2π=0:
y′∣x=2π=2eπ+0=2eπ.
想看它们在整张卷里的位置,可点开 2022 年 4 月真题、2024 年 4 月真题。
🔑 小结 / 易错点
- 只有 (cosx)′=−sinx 带负号。
- 复合函数别漏乘里层导数:(sin3x)′=3cos3x,不是 cos3x。
- sin(x2)=sin2x,求导前先看清结构。
- 今日最低要求:三个基本导数 + 链式法则,能算 (sinkx)′、(cosx2)′。