高等数学隐函数的求导公式
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高等数学求导公式高等数学中的求导公式主要包括常数函数的求导、幂函数的求导、指数函数的求导、对数函数的求导、三角函数的求导、反三角函数的求导、双曲函数的求导、双曲函数的求导、复合函数的求导、隐函数的求导以及参数方程的求导等。
1.常数函数的求导:若f(x)=C,其中C是常数,则f'(x)=0。
2.幂函数的求导:若f(x)=x^n,其中n是任意实数,则f'(x)=n*x^(n-1)。
3.指数函数的求导:若 f(x) = a^x ,其中 a 是正实数(a ≠ 1),则 f'(x) = a^x * ln(a)。
4.对数函数的求导:若 f(x) = loga(x) ,其中 a 是正实数(a ≠ 1),则 f'(x) =1/(x*ln(a))。
5.三角函数的求导:若 f(x) = sin(x) ,则 f'(x) = cos(x)。
若 f(x) = cos(x) ,则 f'(x) = -sin(x)。
若 f(x) = tan(x) ,则 f'(x) = sec^2(x)。
6.反三角函数的求导:若 f(x) = arcsin(x) ,则 f'(x) = 1/sqrt(1-x^2)。
若 f(x) = arccos(x) ,则 f'(x) = -1/sqrt(1-x^2)。
若 f(x) = arctan(x) ,则 f'(x) = 1/(1+x^2)。
7.双曲函数的求导:若 f(x) = sinh(x) ,则 f'(x) = cosh(x)。
若 f(x) = cosh(x) ,则 f'(x) = sinh(x)。
若 f(x) = tanh(x) ,则 f'(x) = sech^2(x)。
8.反双曲函数的求导:若 f(x) = arcsinh(x) ,则 f'(x) = 1/sqrt(x^2+1)。
若 f(x) = arccosh(x) ,则 f'(x) = 1/sqrt(x^2-1) (x > 1)。
隐函数的求导法则在高等数学中,人们经常要研究使用函数表示不明确的关系的问题。
具有x和y两个自变量的方程通常也称为隐函数。
在这种情况下,求导的方法与单变量函数的情况有所不同。
假设我们有一个方程f(x,y)=0代表一个隐函数。
如果我们将y表示为x的函数,那么我们可以使用求导规则计算dy/dx。
我们用y=f(x)来代表意味着y是x的函数,在这种情况下,我们可以将原始方程看成f(x,f(x))=0。
现在我们需要将它们进行求导:通过链式法则,我们得到:∂f/∂x + ∂f/∂y * dy/dx = 0解决方程,我们可以得到dy/dx:dy/dx = -(∂f/∂x)/(∂f/∂y)这就是隐函数的求导法则。
现在我们来看几个例子。
例子1:考虑方程x^2+y^2 = 1,代表一个圆形。
假设我们需要求通过点(0.5,0.866)的圆的斜率。
我们可以通过对方程隐式地求导来解决这个问题。
从方程中得到:2x + 2y * dy/dx = 0这个时候,我们用点(0.5,0.866)代入求导公式:dy/dx = -(∂f/∂x)/(∂f/∂y) = -x/y = -0.577例子2:考虑方程x^2+y^2+z^2 = 1,代表一个球。
假设要求通过点(0.5, 0.866, 0)的球的切平面。
我们如何确定这个平面的法向量?这里我们可以思考什么会构成法向量:从点(0.5, 0.866, 0)向球的中心(0,0,0)所成的向量,然后我们将这个向量投影在切平面上。
我们可以通过隐函数求导的方法来找到它的方向。
从方程中得到:2x + 2y * dy/dx + 2z * dz/dx = 0我们需要知道dz/dx的值,但只有两个自变量,我们该怎么办?我们可以再次隐式地求导。
我们有这样的等式:∂f/∂x + ∂f/∂y * dy/dx + ∂f/∂z * dz/dx = 0将方程放入这个等式,我们得到:(1) + y * dy/dx + z * dz/dx = 0然后再用我们之前求出的dy/dx代替,得到:(1) + y * (-x/y) + z * dz/dx = 0然后代入我们想要的点,我们得到:dz/dx = -x * z/y = (-0.5) * 0/0.866 = 0现在我们知道了dz/dx = 0。
大一高数知识点总结隐函数高等数学是大学教育中非常重要的一门基础课程,其中的隐函数是一个非常重要的知识点。
本文将对大一高数的隐函数进行总结和概述。
一、隐函数的概念在数学中,如果一个方程中含有两个变量,并且求解其中一个变量的显式函数比较困难或者无法求解,就可以考虑将其转化成一个含有一个变量的方程,即隐函数。
隐函数是通过将方程中的一个变量用另一个变量表示的函数。
二、隐函数的定义和判定1. 隐函数的定义设 F(x, y) = 0 是平面上的一个方程,如果存在 u(x) 使得 F(x,u(x)) = 0,在 u(x) 的定义域上关于 x 具有一阶连续导数,那么 u(x) 就是函数 y = f(x) 的一个隐函数。
2. 隐函数的判定隐函数的存在和唯一性可以通过隐函数定理来判定。
具体而言,如果方程 F(x, y) = 0 在点 (x0, y0) 处满足以下条件:- F(x0, y0) = 0- ∂F/∂y ≠ 0- F(x, y) 在点 (x0, y0) 的某个邻域内连续,且∂F/∂y 在该邻域内连续那么就存在一个以点 (x0, y0) 为中心的开区域上的隐函数 y =f(x),并且该隐函数在点 x0 处的导数为 -∂F/∂x / ∂F/∂y。
三、隐函数的求导对于给定的隐函数 y = f(x),我们常常需要求解其导数。
具体而言,对于方程 F(x, y) = 0,令 F(x, f(x)) = 0,两边对 x 进行求导,可以得到:∂F/∂x + ∂F/∂y * dy/dx = 0整理可得:dy/dx = -∂F/∂x / ∂F/∂y四、隐函数的应用隐函数在物理、经济等领域都有很多应用。
例如,在物理力学中,隐函数常常用于描述物体运动的轨迹;在经济学中,隐函数则可以用于描述供需关系等经济指标。
五、隐函数的例题分析1. 例题一已知方程 x^2 + y^2 = 1,求该方程确定的隐函数的导数。
解:根据前述的隐函数求导公式,我们可以求解该问题。
高数隐函数求导公式好嘞,以下是为您生成的关于“高数隐函数求导公式”的文章:在咱们学习高等数学的这个大“战场”上,隐函数求导公式就像是一把神秘又厉害的武器。
我记得有一次给学生们讲这部分内容的时候,有个学生瞪着大眼睛问我:“老师,这隐函数求导咋就这么难理解呢?”当时我就笑了,跟他说:“别着急,咱们一步步来,你会发现它其实也没那么可怕。
”咱们先来说说啥是隐函数。
比如说,方程$x^2 + y^2 = 1$,你没法直接把$y$写成关于$x$的显式表达式,但它确实确定了$x$和$y$之间的关系,这就是隐函数。
那隐函数求导公式到底是啥呢?假设我们有一个隐函数$F(x, y) = 0$,对$x$求导的时候,要记住$y$是$x$的函数。
就拿方程$x^2 + y^2 - 1 = 0$来说吧。
对$x$求导,左边就是$2x + 2y \frac{dy}{dx} = 0$,然后就能解出$\frac{dy}{dx} = -\frac{x}{y}$。
在实际做题的时候,大家可别被那些复杂的式子给吓住。
比如说有个题是这样的:$e^{xy} + \sin(xy) = 0$,要求对$x$求导。
这看起来是不是有点让人头疼?但别慌,咱们一步步来。
先对左边求导,$e^{xy}$的导数要用链式法则,先对整体求导是$e^{xy}$,再乘以$y + x\frac{dy}{dx}$;$\sin(xy)$的导数是$\cos(xy)\times (y + x\frac{dy}{dx})$。
整理一下,就能得出$\frac{dy}{dx}$的表达式。
学习隐函数求导公式的时候,大家一定要多动手练。
就像学骑自行车,刚开始可能会摇摇晃晃,但练得多了,自然就熟练了。
我曾经有个学生,一开始做隐函数求导的题目总是出错,但是他不气馁,每天都找我要几道题回去练,没过多久,他就掌握得特别好了,考试的时候这部分的题目几乎都没丢分。
总之,隐函数求导公式虽然有点复杂,但只要咱们掌握了方法,多做练习,就一定能把它拿下。
一、一个方程的情形二、方程组的情形三、小结三、小结 思考题思考题第五节第五节 隐函数的求导公式隐函数的求导公式注意, 隐函数不一定都能显化.注意, 隐函数不一定都能显化.一. 一元函数的隐函数的求导法利用多元函数的偏导数求一元函数的隐函数导数的公式二. 由一个方程确定的隐函数的求导法由隐函数存在定理的条件及多元函数求导方法雅可比行列式设⎩⎨⎧==0),,(0),,(z y x G z y x F 确定函数,)(x z z =求,d d x y 。
xz d d ,)(x y y = 想想, 怎么做 ?想想, 怎么做 ?方程组,,1C G F ∈方程组中每个方程两边关于运用克莱满法则解此二元一次方程组运用克莱满法则解此二元一次方程组我们实际上已找到了求方程组确定的隐函数的偏导数的公式(之一).我们实际上已找到了求方程组确定的隐函数的偏导数的公式(之一).设⎩⎨⎧==0),,,(0),,,(v u y x G v u y x F 确定函数求方程组想想, 怎么做 ?想想, 怎么做 ?,),(y x u u =,),(y x v v =,x u ∂∂,y u ∂∂,x v ∂∂。
yv∂∂,,1C G F ∈利用问题 1 的结论 , 你可能已经知道应该怎么做了 .分别将x 或y 看成常数依葫芦画瓢哦!想想, 怎么做?想想, 怎么做?请自己动手做想想, 怎么做?想想, 怎么做?对方程组中的每个方程关于变量 x 求导, 然后解关于xv x u ∂∂∂∂ 和的二元一次方程组.将 y 看成常数 将 y 看成常数将 y 看成常数 将 y 看成常数, 0),(),( 时当≠∂∂v u G F),(),(),(),( v u G F v x G F xu ∂∂∂∂−=∂∂将 y 看成常数 将 y 看成常数, 0),(),( 时当≠∂∂v u G F),(),(),(),( v u G F x u G F xv ∂∂∂∂−=∂∂将 x 看成常数 将 x 看成常数对方程组中的每个方程关于变量 y 求导, 然后解关于yv y u ∂∂∂∂ 和的二元一次方程组.将 x 看成常数 将 x 看成常数, 0),(),( 时当≠∂∂v u G F),(),(),(),( v u G F v y G F yu ∂∂∂∂−=∂∂将 x 看成常数 将 x 看成常数, 0),(),( 时当≠∂∂v u G F),(),(),(),( v u G F y u G F yv ∂∂∂∂−=∂∂例4设{2=+−xvu确定函数−=∂∂xu14+uvv2141+=∂∂uv x v 141+=∂∂uv y u 142+=∂∂uv u y v建议!关于隐函数求导, 关键在于理解建立公式的过程, 而不是死记求导公式.谢谢大家!。