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x分之一求导

发布时间:2023-06-04 作者:admin 来源:文学

x分之一求导

x分之一求导

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2023年2月15日发(作者:2011日历)

隐函数的求导

若已知F(x,y)=0,求时,一般按下列步骤进行求解:

a):若方程F(x,y)=0,能化为的形式,则用前面我们所学的方法进行求导;

b):若方程F(x,y)=0,不能化为的形式,则是方程两边对x进行求导,并把y

看成x的函数,用复合函数求导法则进行。

例题:已知,求

解答:此方程不易显化,故运用隐函数求导法.两边对x进行求导,

,,故=

注:我们对隐函数两边对x进行求导时,一定要把变量y看成x的函数,然后对其利用

复合函数求导法则进行求导。

例题:求隐函数,在x=0处的导数

解答:两边对x求导,故,当x=0时,y=0.故

有些函数在求导数时,若对其直接求导有时很不方便,像对某些幂函数进行求导时,有

没有一种比较直观的方法呢?下面我们再来学习一种求导的方法:对数求导法

对数求导法

对数求导的法则:根据隐函数求导的方法,对某一函数先取函数的自然对数,然后在求

导。注:此方法特别适用于幂函数的求导问题。

例题:已知x>0,求

此题若对其直接求导比较麻烦,我们可以先对其两边取自然对数,然后再把它看成隐函

数进行求导,就比较简便些。如下

解答:先两边取对数:,把其看成隐函数,再两边求导

因为,所以

例题:已知,求

此题可用复合函数求导法则进行求导,但是比较麻烦,下面我们利用对数求导法进行求

解答:先两边取对数再两边求导

因为,所以

函数的微分

学习函数的微分之前,我们先来分析一个具体问题:一块正方形金属薄片受温度变化的

影响时,其边长由x0变到了x0+△x,则此薄片的面积改变了多少?

解答:设此薄片的边长为x,面积为A,则A是x的函数:薄片受温度变化的影

响面积的改变量,可以看成是当自变量x从x0取的增量△x时,函数A相应的增量△A,即:

。从上式我们可以看出,△A分成两部分,第一部分

是△x的线性函数,即下图中红色部分;第二部分即图中的黑色部分,

当△x→0时,它是△x的高阶无穷小,表示为:

由此我们可以发现,如果边长变化的很小时,面积的改变量可以近似的用地一部分来代

替。下面我们给出微分的数学定义:

函数微分的定义:设函数在某区间内有定义,x0及x0+△x在这区间内,若函数的增量可

表示为,其中A是不依赖于△x的常数,是△x的高阶无穷小,则

称函数在点x0可微的。叫做函数在点x0相应于自变量增量△x的微

分,记作dy,即:=。

通过上面的学习我们知道:微分是自变量改变量△x的线性函数,dy与△y的差

是关于△x的高阶无穷小量,我们把dy称作△y的线性主部。于是我们又得出:当△x→0时,

△y≈dy.导数的记号为:,现在我们可以发现,它不仅表示导数的记号,而且还

可以表示两个微分的比值(把△x看成dx,即:定义自变量的增量等于自变量的微分),还可表

示为:

由此我们得出:若函数在某区间上可导,则它在此区间上一定可微,反之亦成立。

微分形式不变性

什么是微分形式不边形呢?

设,则复合函数的微分为:

由于,故我们可以把复合函数的微分写成

由此可见,不论u是自变量还是中间变量,的微分dy总可以用与du的乘积来表示,

我们把这一性质称为微分形式不变性。

例题:已知,求dy

解答:把2x+1看成中间变量u,根据微分形式不变性,则

通过上面的学习,我们知道微分与导数有着不可分割的联系,前面我们知道基本初等函数的导数公

式和导数

的运算法则,那么基本初等函数的微分公式和微分运算法则是怎样的呢?

下面我们来学习———基本初等函数的微分公式与微分的运算法则

基本初等函数的微分公式与微分的运算法则

基本初等函数的微分公式

由于函数微分的表达式为:,于是我们通过基本初等函数导数的公式可得出基本初等函

数微分的公式,下面我们用表格来把基本初等函数的导数公式与微分公式对比一下:(部分公式)

导数公式微分公式

微分运算法则

由函数和、差、积、商的求导法则,可推出相应的微分法则.为了便于理解,下面我们用表格来把微分

的运算法则与导数的运算法则对照一下:

函数和、差、积、商的求导法则函数和、差、积、商的微分法则

复合函数的微分法则就是前面我们学到的微分形式不变性,在此不再详述。

例题:设,求对x3的导数

解答:根据微分形式的不变性

微分的应用

微分是表示函数增量的线性主部.计算函数的增量,有时比较困难,但计算微分则比较简单,为此我们

用函数的微分来近似的代替函数的增量,这就是微分在近似计算中的应用.

例题:求的近似值。

解答:我们发现用计算的方法特别麻烦,为此把转化为求微分的问题

故其近似值为1.025(精确值为1.024695)

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