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高數常見函數的求導

生活 更新时间:2024-09-03 21:23:42
一、基本初等函數求導

部分:

1、(c)'=0

2、(x^n)'=nx^(n-1)

3、(a^x)'=a^x lna, (e^x)'=e^x

4、(loga(x))'=1/(xlna), (lnx)'=1/x

5、(sinx)'=cosx, (cosx)'=-sinx

二、四則求導法則

設u(x),v(x)可導,則:

1、[u(x)±v(x)]'=u'(x)±v'(x)

2、[u(x)v(x)]'=u'(x)v'(x)

3、設v(x)≠0,則[u(x)/v(x)]'=[u'(x)v(x)-u(x)v'(x)]/v(x)^2

推論:

(1)(ku)'=ku'

(2)(uvw)'=u'vw uv'w uvw'(n個相乘的導數也和這個類似)

三、反函數求導法則

y=f(x)在定義域内嚴格單調:y=f(x) -> x=g(y)

定理:設y=f(x)可導,且f'(x)≠0,x=g(y)為反函數,則:

x=g(y)可導,且g'(y)=1/f'(x)

證明:f'(x)=lim(Δx->0)(Δy/Δx)≠0 => Δy=0

g'(y)

=lim(Δy->0)(Δx/Δy)

=lim(Δy->0)[1/(Δy/Δx)]

=1/[lim(Δx->0)(Δy/Δx)]

=1/f'(x)

四、剩餘基本初等函數導數(反函數求導法則實現)

1、y=arcsinx (-1<x<1)

反函數x=siny

由f'(x)=1/g'(y)得

(arcsinx)'=1/cosy

∵ -1<x<1

∴ -π/2<y<π/2 => cosy>0

∴ (arcsinx)'=1/√(1-siny^2)=1/√(1-x^2)


2、y=arccosx (-1<x<1)

反函數x=cosy

由f'(x)=1/g'(y)得

(arccosx)'=-1/siny

∵ -1<x<1

∴ 0<y<π => siny>0

∴ (arcsinx)'=-1/√(1-cosy^2)=-1/√(1-x^2)


3、y=arctanx

反函數x=tanx

由f'(x)=1/g'(y)得

(arctanx)'=1/secy^2

∵ -∞<x< ∞

∴ -π/2<y<π/2

∴ (arctanx)'=1/(1 tany^2)=1/(1 x^2)


3、y=arccotx

反函數x=cotx

由f'(x)=1/g'(y)得

(arccotx)'=-1/cscy^2

∵ -∞<x< ∞

∴ 0<y<π

∴ (arccotx)'=-1/(1 coty^2)=-1/(1 x^2)

五、複合函數求導法則

定理:y=f(u)可導,u=g(x)可導, 且g'(x)≠0

則y=f[g(x)]可導

且dy/dx=(dy/du)*(du/dx)=f'(u)g'(x)=f'[g(x)]g'(x)

六、總結-求導三大工具

1、基本公式:基本初等函數的求導

2、四則求導法則

3、複合求導法則-鍊式求導

高數常見函數的求導(數學筆記-同濟第七版高數)1

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