【主要内容】计算函数的导数的基础是求导基本公式和四则运算法则.求导基本公式:(1)C′=0(C是常数),(2)(xμ)′=μxμ-1,(3)(ax)′=axlna(常数a>0但a≠1),特别地,(ex)′=ex,(4),特别地,,(5)(sinx)′=cosx, (6)(cosx)′=-sinx,(7)(tanx)′=sec2x, (8)(cotx)′=-csc2x,(9)(secx)′=secx......
2023-10-27
一、高阶导数
在变速直线运动中,位置函数s=s(t)对时间t的导数是速度函数v=v(t),而v=v(t)对t的导数就是加速度,即加速度是位置函数的导数的导数.这种导数的导数称为s=s(t)对时间t的二阶导数.
一般地,如果函数y=f(x)的导数仍是x的可导函数,那么y′=f′(x)的导数,就叫作原来的函数y=f(x)的二阶导数,记作
即
类似地,二阶导数的导数叫三阶导数,三阶导数的导数叫四阶导数,…,一般地,n-1阶导数的导数叫作n阶导数,分别记作y‴,y(4),…,
二阶以及二阶以上的导数统称为高阶导数.
由上述可知,求函数的高阶导数,只要逐阶求导,直到所要求的阶数即可,所以仍用前面的求导方法来计算高阶导数.下面介绍几个初等函数的n阶导数.
类似地,可以求得
二、隐函数的求导法则
前面所遇到的函数都是y=f(x)的形式,这样的函数叫作显函数,如y=sin 3x、y=ln xtan x等.有些函数的表达方式却不是这样,例如方程cos(xy)+ey=y2也表示一个函数,因为自变量x在某个定义域内取值时,变量y有唯一确定的值与之对应,这样由方程f(x,y)=0的形式所确定的函数叫作隐函数.下面说明隐函数的求导方法.
例19 求由方程x3+y3-3=0所确定的隐函数y=f(x)的导数.
解 方程两边同时对x求导,注意y是x的函数,得
从中解出隐函数的导数为
注:(1)方程两端同时对x求导,有时要把y当作x的复合函数的中间变量来看待,用复合函数的求导法则.(2)从求导后的方程中解出y′来.
例20 求函数y=xsinx(x>0)的导数.
解 方程两端同时取对数,得
上式两边同时对x求导,得
于是,得
注:(1)形式为y=f(x)φ(x)(f(x)>0)的函数,既不是幂函数也不是指数函数,底数与指数均含有自变量x,故称为幂指函数.(www.chuimin.cn)
(2)幂指函数尽管是显函数,但不易直接求导,本例的解法是,先在y=f(x)的两边取对数,然后用隐函数的求导法则求出y′.我们把这种方法称为对数求导法.
三、由参数方程所确定的函数的导数
设由参数方程,确定y与x之间的函数关系,若函数x=φ(t),y=f(t)都可导,且φ′(t)≠0,x=φ(t)具有单调连续的反函数t=φ-1(x),则函数y=f(x)可看作y=f(t),t=φ-1(x)的复合函数.
由复合函数和反函数的求导法则得
这就是由参数方程所确定的函数的导数公式.
习题2-6-3
1.求下列函数的二阶导数:
(1)y=2x2+ln x;(2)y=e2x-1.
2.求下列函数的n阶导数:
(1)y=ln(x+1);(2)y=x ex.
3.已知物体的运动方程为
其中,时间t的单位是s;路程s的单位是m.求物体在3 s时刻的速度和加速度.
4.求由下列方程所确定的隐函数y的导数:
(1)2xy+ex-ey=0;
(2)y sin x+cos(x-y)=0;
(3)y=3+x ey.
5.求下列参数方程所确定的函数y的导数:
有关数学与生活的文章
【主要内容】计算函数的导数的基础是求导基本公式和四则运算法则.求导基本公式:(1)C′=0(C是常数),(2)(xμ)′=μxμ-1,(3)(ax)′=axlna(常数a>0但a≠1),特别地,(ex)′=ex,(4),特别地,,(5)(sinx)′=cosx, (6)(cosx)′=-sinx,(7)(tanx)′=sec2x, (8)(cotx)′=-csc2x,(9)(secx)′=secx......
2023-10-27
解析函数不仅有一阶导数,而且有各高阶导数,它的值也可以用函数在边界上的值通过积分来表示.但是对于一元实函数来说,它在某一区间上可导,其导数在这区域上是否连续也不一定,更不要说它有高阶导数存在了.关于解析函数的高阶导数我们有下面的定理.定理2 解析函数f(z)的导数仍为解析函数,它的n阶导数为其中C为在函数f(z)的解析区域D内围绕z0 的任何一条正向简单闭曲线,而且它的内部全含于D.证明 设z0为......
2023-10-30
一、导数的四则运算法则法则1:两个可导函数的和(差)的导数等于这两个函数的导数的和(差).用公式可写为:(u±v)′=u′±v′.其中u、v为可导函数.法则2:在求一个常数与一个可导函数的乘积的导数时,常数因子可以提到求导记号外面去.用公式可写为:(cu)′=cu′.法则3:两个可导函数乘积的导数等于第一个因子的导数乘第二个因子,加上第一个因子乘第二个因子的导数.用公式可写为:(uv)′=u′v+......
2023-11-20
1)参数方程确定的函数的导数有时函数由参数方程来表示更方便且简单,如π)表示以R为半径、原点为圆心的上半圆周曲线.星形线的直角坐标方程为其参数方程为显然星形线的参数方程更为简单.一般地,设参数方程若t∈(α,β)时,x=x(t),y=y(t)都有连续的导数,且x′(t)≠0,可以证明x=x(t)必有单值反函数t=t(x),代入y=y(t)中,得y=y[t(x)],因此在所给条件下,参数方程确定了y......
2023-11-19
【知识点回顾】一般而言,如果x与y的函数关系隐含在方程F(x,y)=0中,即x在某一区间取值时,相应地有确定的y值和其唯一对应,则称方程F(x,y)=0所确定的函数为隐函数.隐函数求导步骤:(1)方程两边对x进行求导;(2)在求导过程中把y看成x的函数y=f(x),用复合函数求导法则进行.一、二元函数的情形在第二章第六节中已经提出了隐函数的概念,并且指出了不经过显化直接由方程求它所确定的隐函数的方......
2023-11-20
1)隐函数求导法(1)隐函数的导数一般地,如果方程F(x,y)=0在一定条件下,当x在某区间内任取一值时,相应地总有满足这个方程的唯一的y值存在,那么,就称方程F(x,y)=0在该区间上确定了一个隐函数y=y(x).把一个隐函数化为显函数,称为隐函数的显化.例如方程x2+2y=1确定的函数可显化为但有些隐函数的显化是困难的,甚至是不可能的.而在实际问题中,往往需要计算隐函数的导数,那么能否对隐函数......
2023-11-19
y=abxn即特别地,在式中取b=1,有在式中取a=e,有再在上式中取b=1,有例3求y=(1+x)μ(μ∈R)的n阶导数.解当μN+,则y′=μ(1+x)μ-1y″=μ(μ-1)(1+x)μ-2…......
2023-11-19
相关推荐