求導

求導

求導是數學計算中的一個計算方法,它的定義就是,當自變數的增量趨於零時,因變數的增量與自變數的增量之商的極限。在一個函式存在導數時,稱這個函式可導或者可微分。可導的函式一定連續。不連續的函式一定不可導。

基本介紹

  • 中文名:求導
  • 外文名:derivation
  • 特性:可導的函式一定連續
  • 特性:不連續的函式一定不可導
  • 套用:物理學、幾何學、經濟學
  • 表示:f'(x)
  • 對象:因變數的增量
定義,常見求導法則,特殊求導法則,導數公式,注意事項,

定義

求導是微積分的基礎,同時也是微積分計算的一個重要的支柱。物理學、幾何學、經濟學等學科中的一些重要概念都可以用導數來表示。如導數可以表示運動物體的瞬時速度和加速度、可以表示曲線在一點的斜率、還可以表示經濟學中的邊際和彈性。
數學中的名詞,即對函式進行求導,用
表示。

常見求導法則

基本求導公式
給出自變數增量
得出函式增量
作商
求極限
求導四則運算法則與性質
1.若函式
都可導,則
2.加減乘都可以推廣到n個函式的情況,例如乘法:
3.數乘性
作為乘法法則的特例若為
常數c,則
,這說明常數可任意進出導數符號。
4.線性性
求導運算也是滿足線性性的,即可加性、數乘性,對於n個函式的情況:
反函式求導法則
若函式
嚴格單調且可導,則其反函式
的導數存在且
複合函式求導法則
在點x可導
在相應的點u也可導,則其複合函式
在點x可導且

特殊求導法則

對數求導法則
函式
被稱為冪指函式,在經濟活動中會大量涉及此類函式,注意到它很特別。既不是指數函式又不是冪函式,它的冪底和指數上都有自變數x,所以不能用初等函式的微分法處理了。這裡介紹一個專門解決此類函式的方法,對數求導法。
對於
兩邊取對數(當然取以為e底的自然對數計算更方便)。由對數的運算性質。
再對兩邊求導
參數表達函式的求導法則
若參數表達
,為一個y關於x的函式,由函式規律的x,而這個x值的那個t要對應唯一的一個y值,才能y為x的函式。由此可見
必存在反函式
,於是代入
,這便是y通過中間變數t的關於x的函式的抽象表達,(實際中未必能寫出t關於x的反函式式子,也沒必要這樣做)。
利用反函式求導法則和複合函式求導法則,可得
這便是參數方程表達的y關於x的函式的求導公式。
隱函式求導法則
中存在隱函式
,這裡僅是說y為一個x的函式並非說y一定被反解出來為顯式表達。即
,儘管y未反解出來,只要y關於x的隱函式存在且可導,我們利用複合函式求導法則則仍可以求出其反函式。

導數公式

1.C'=0(C為常數);
2.(Xn)'=nX(n-1) (n∈R);
3.(sinX)'=cosX;
4.(cosX)'=-sinX;
5.(aX)'=aXIna (ln為自然對數);
6.(logaX)'=(1/X)logae=1/(Xlna) (a>0,且a≠1);
7.(tanX)'=1/(cosX)2=(secX)2
8.(cotX)'=-1/(sinX)2=-(cscX)2
9.(secX)'=tanX secX;
10.(cscX)'=-cotX cscX;

注意事項

1.不是所有的函式都可以求導;
2.可導的函式一定連續,但連續的函式不一定可導(如y=|x|在y=0處不可導)。

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