大家好,小高來為大家解答以上問題。高中數(shù)學(xué)復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)公式,高中數(shù)學(xué)復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)公式及法則很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
一、復(fù)合函數(shù)如何求導(dǎo)
1、f[g(x)]中,設(shè)g(x)=u,則f[g(x)]=f(u),
2、從而(公式):f'[g(x)]=f'(u)*g'(x)
3、呵呵,我們的老師寫在黑板上時我一開始也看不懂,那就舉個例子吧,耐心看哦!
4、f[g(x)]=sin(2x),則設(shè)g(x)=2x,令g(x)=2x=u,則f(u)=sin(u)
5、所以f'[g(x)]=[sin(u)]'*(2x)'=2cos(u),再用2x代替u,得f'[g(x)]=2cos(2x).
6、以此類推y'=[cos(3x)]'=-3sin(x)
7、y'={sin(3-x)]'=-cos(x)
8、一開始會做不好,老是要對照公式和例子,
9、但只要多練練,并且熟記公式,最重要的是記住一兩個例子,多練習(xí)就會了。
二、復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則
10、證法一:先證明個引理
11、f(x)在點(diǎn)x0可導(dǎo)的充要條件是在x0的某鄰域U(x0)內(nèi),存在一個在點(diǎn)x0連續(xù)的函數(shù)H(x),使f(x)-f(x0)=H(x)(x-x0)從而f'(x0)=H(x0)
12、證明:設(shè)f(x)在x0可導(dǎo),令 H(x)=[f(x)-f(x0)]/(x-x0),x∈U'(x0)(x0去心鄰域);H(x)=f'(x0),x=x0
13、因lim(x->x0)H(x)=lim(x->x0)[f(x)-f(x0)]/(x-x0)=f'(x0)=H(x0)
14、所以H(x)在點(diǎn)x0連續(xù),且f(x)-f(x0)=H(x)(x-x0),x∈U(x0)
15、反之,設(shè)存在H(x),x∈U(x0),它在點(diǎn)x0連續(xù),且f(x)-f(x0)=H(x)(x-x0),x∈U(x0)
16、因存在極限lim(x->x0)H(x)=lim(x->x0)[f(x)-f(x0)]/(x-x0)=lim(x->x0)f'(x)=H(x0)
17、所以f(x)在點(diǎn)x0可導(dǎo),且f'(x0)=H(x0)
18、引理證畢。
19、設(shè)u=φ(x)在點(diǎn)u0可導(dǎo),y=f(u)在點(diǎn)u0=φ(x0)可導(dǎo),則復(fù)合函數(shù)F(x)=f(φ(x))在x0可導(dǎo),且F'(x0)=f'(u0)φ'(x0)=f'(φ(x0))φ'(x0)
20、證明:由f(u)在u0可導(dǎo),由引理必要性,存在一個在點(diǎn)u0連續(xù)的函數(shù)H(u),使f'(u0)=H(u0),且f(u)-f(u0)=H(u)(u-u0)
21、又由u=φ(x)在x0可導(dǎo),同理存在一個在點(diǎn)x0連續(xù)函數(shù)G(x),使φ'(x0)=G(x0),且φ(x)-φ(x0)=G(x)(x-x0)
22、于是就有,f(φ(x))-f(φ(x0))=H(φ(x))(φ(x)-φ(x0))=H(φ(x))G(x)(x-x0)
23、因?yàn)棣?,G在x0連續(xù),H在u0=φ(x0)連續(xù),因此H(φ(x))G(x)在x0連續(xù),再由引理的充分性可知F(x)在x0可導(dǎo),且
24、F'(x0)=f'(u0)φ'(x0)=f'(φ(x0))φ'(x0)
25、證法二:y=f(u)在點(diǎn)u可導(dǎo),u=g(x)在點(diǎn)x可導(dǎo),則復(fù)合函數(shù)y=f(g(x))在點(diǎn)x0可導(dǎo),且dy/dx=(dy/du)*(du/dx)
26、證明:因?yàn)閥=f(u)在u可導(dǎo),則lim(Δu->0)Δy/Δu=f'(u)或Δy/Δu=f'(u)+α(lim(Δu->0)α=0)
27、當(dāng)Δu≠0,用Δu乘等式兩邊得,Δy=f'(u)Δu+αΔu
28、但當(dāng)Δu=0時,Δy=f(u+Δu)-f(u)=0,故上等式還是成立。
29、又因?yàn)棣≠0,用Δx除以等式兩邊,且求Δx->0的極限,得
30、dy/dx=lim(Δx->0)Δy/Δx=lim(Δx->0)[f'(u)Δu+αΔu]/Δx=f'(u)lim(Δx->0)Δu/Δx+lim(Δx->0)αΔu/Δx
31、又g(x)在x處連續(xù)(因?yàn)樗蓪?dǎo)),故當(dāng)Δx->0時,有Δu=g(x+Δx)-g(x)->0
32、則lim(Δx->0)α=0
本文到此結(jié)束,希望對大家有所幫助。