导数复合函数求导法则(非常实用)
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复合函数导数公式及运算法则
1.基本公式:
设有两个函数$f(x)$和$g(x)$,它们的复合函数为$h(x)=f(g(x))$。那么$h(x)$的导数可以表示为:
$$\frac{{dh}}{{dx}} = \frac{{df}}{{dg}} \cdot
\frac{{dg}}{{dx}}$$
或者可以写成简洁的形式:
$$h'(x) = f'(g(x)) \cdot g'(x)$$
这个公式是复合函数导数的基本公式,也是后续运算法则的基础。
2.反函数法则:
设有函数$y=f(x)$,如果$f(x)$的反函数存在且可导,那么反函数$f^{-1}(x)$的导数可以表示为:
$$(f^{-1})'(x) = \frac{1}{{f'(f^{-1}(x))}}$$
3.乘积法则:
设有两个函数$f(x)$和$g(x)$,它们的乘积为$h(x) = f(x) \cdot
g(x)$。那么$h(x)$的导数可以表示为:
$$h'(x) = f'(x) \cdot g(x) + f(x) \cdot g'(x)$$
这个公式可以直接应用于两个或多个函数的乘积的导数运算。
4.商法则: 设有两个函数$f(x)$和$g(x)$,它们的商为$h(x) =
\frac{{f(x)}}{{g(x)}}$。那么$h(x)$的导数可以表示为:
$$h'(x) = \frac{{f'(x) \cdot g(x) - f(x) \cdot
g'(x)}}{{(g(x))^2}}$$
这个公式可以用于计算两个函数的商的导数。
5.复合函数的高阶导数:
复合函数的高阶导数是指对复合函数进行多次求导的结果。根据基本公式,我们可以计算复合函数的高阶导数。例如,对于三次导数,我们可以应用基本公式三次,得到如下的表达式:
$$h''(x) = [f'(g(x)) \cdot g'(x)]' = f''(g(x)) \cdot
(g'(x))^2 + f'(g(x)) \cdot g''(x)$$
复合函数的求导法则
复合函数是由两个或多个函数的组合构成的函数。在数学中,复合函数的求导法则是一种用于计算复合函数导数的规则。对于一对函数u(x)和v(x),其中u(x)是v(x)的内函数,即v(x)=u(f(x)),我们可以使用链式法则来求解复合函数的导数。
链式法则的表述如下:
若y=u(v(x)),其中u(t)和v(x)均可导,则y对x的导数等于u对v的导数乘以v对x的导数,即:
dy/dx = du/dv * dv/dx
下面我们通过具体的例子来解释复合函数的求导法则,并应用链式法则来计算复合函数的导数。
假设我们想要求解函数y=(2x+1)^3的导数。我们可以将该函数看作是一个复合函数,其中u(t)=t^3,v(x)=2x+1,即y=u(v(x))。
首先,我们求解 u(t) 对 t 的导数 du/dt。根据幂函数的导数公式,我们有 du/dt = 3t^2
然后,我们求解 v(x) 对 x 的导数 dv/dx。由于 v(x) = 2x + 1,我们可以直接应用导数的线性性质得到 dv/dx = 2
最后,我们将 du/dt 和 dv/dx 相乘,得到 dy/dx = du/dv * dv/dx
= 3(2x + 1)^2 * 2 = 6(2x + 1)^2
所以,函数 y = (2x + 1)^3 对 x 的导数为 dy/dx = 6(2x + 1)^2
以下是一些其他常见的复合函数的导数求解例子: 1.y=e^x^2
首先,设置u(t)=e^t,v(x)=x^2
求导得到 du/dt = e^t,dv/dx = 2x。
最后,dy/dx = du/dv * dv/dx = e^(x^2) * 2x。
2. y = ln(2x + 1)
首先,设置 u(t) = ln(t),v(x) = 2x + 1
求导得到 du/dt = 1/t,dv/dx = 2
最后,dy/dx = du/dv * dv/dx = (1/(2x + 1)) * 2 = 2/(2x + 1)。
1 导数复习专题
一、知识要点与考点
(1)导数的概念及几何意义(切线斜率);
(2)导数的求法:一是熟练常见函数的导数;二是熟练求导法则:和、差、积、商、复合函数求导。
(3)导数的应用:一是函数单调性;二是函数的极值与最值(值域);三是比较大小与证明不等式;
四是函数的零点个数(或参数范围)或方程的解问题。
(4)八个基本求导公式
)(C= ;)(nx= ;(n∈Q) )(sinx= , )(cosx= ; )(xe= ,
)(xa= ;)(lnx= , )(logxa=
(5)导数的四则运算 )(vu= ])([xCf= )(uv= ,)(vu= )0(v
(6)复合函数的导数
设)(xu在点x处可导,)(ufy在点)(xu处可导,则复合函数)]([xf在点x处可导, 且xuxuyy.
二、考点分析与方法介绍
考点一 导数的概念及几何意义
目标:理解导数的概念和导数的几何意义,会求简单的函数的导数和曲线在一点处的切线方程.
求曲线在一点处的切线方程思路:一会求导;二敢设切点;三要列尽方程;四解好方程组;五得解。
例1.已知曲线y= f(x)在x=-2处的切线的倾斜角为34,则f(-2)= ,[(2)]f= .
例2.设函数f(x)的导数为()fx,且f(x)=x2+2xf(1),则f(2)= .
例3.(1)曲线C:y=ax3+bx2+cx+d在(0,1)点处的切线为l1:y=x+1,在(3,4)点处的切线为
l2:y=-2x+10,求曲线C的方程.
(2)求曲线S:y=2x-x3的过点A(1,1)的切线方程.
考点二 单调性中的应用
复合函数求导公式运算法则
1. 基本公式:如果函数y=f(u)和u=g(x)都可导,则复合函数y=f(g(x))也可导,且导数为dy/dx=f'(u)·g'(x)。
2. 对数函数:对于自然对数函数y=ln(u),其中u是一个关于自变量x的函数,其导数为dy/dx=1/u·du/dx。
3. 幂函数:对于幂函数y=u^n,其中u是关于自变量x的函数,n是常数,则其导数为dy/dx=n·u^(n-1)·du/dx。
4. 指数函数:对于指数函数y=a^u,其中a是常数,u是关于自变量x的函数,其导数为dy/dx=a^u·ln(a)·du/dx。
5. 三角函数:对于三角函数y=f(u),其中u是关于自变量x的函数,其导数为dy/dx=f'(u)·du/dx。常见的三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数等。
6. 反三角函数:对于反三角函数y=f(u),其中u是关于自变量x的函数,其导数为dy/dx=1/f'(u)·du/dx。常见的反三角函数包括反正弦函数、反余弦函数和反正切函数等。
7. 双曲函数:对于双曲函数y=f(u),其中u是关于自变量x的函数,其导数为dy/dx=f'(u)·du/dx。常见的双曲函数包括双曲正弦函数、双曲余弦函数和双曲正切函数等。
8. 反双曲函数:对于反双曲函数y=f(u),其中u是关于自变量x的函数,其导数为dy/dx=1/f'(u)·du/dx。常见的反双曲函数包括反双曲正弦函数、反双曲余弦函数和反双曲正切函数等。
下面通过实际例子来说明复合函数求导公式的运算法则。 例子1:求函数y=(2x+1)^3的导数。
解:将y看作是外层函数f(u)=u^3,其中u=2x+1、根据链式法则,导数dy/dx=f'(u)·u'(x)。
对于f(u)=u^3,其导数为f'(u)=3u^2
对于u=2x+1,其导数为u'=2
将以上结果代入导数公式,得到dy/dx=3(2x+1)^2·2=6(2x+1)^2