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2024年3月21日发(作者:java新版本怎么安装)

复合函数求导公式推导

首先,我们来了解一下链式法则的概念。链式法则是一种有效计算复

合函数导数的方法,它告诉我们如何将复杂的函数拆分为若干简单的函数,

并最终计算出导数。

设有两个函数f(x)和g(x),它们的复合函数为h(x)=f(g(x))。我们

想要求解h(x)的导数h'(x)。链式法则的表达式如下:

h'(x)=f'(g(x))*g'(x)

其中,f'(x)表示函数f(x)的导数,g'(x)表示函数g(x)的导数。

下面我们使用链式法则来推导复合函数的导数。

假设有函数y = f(u)和u = g(x),我们要求解y关于x的导数,即

dy/dx。根据链式法则,有:

dy/dx = dy/du * du/dx

其中,dy/du表示函数y关于u的导数,du/dx表示函数u关于x的

导数。

我们先来求解dy/du。根据定义,dy/du表示函数y关于u的导数,

可以写成:

dy/du = lim(h->0) (f(u + h) - f(u)) / h

接下来,我们来求解du/dx。根据定义,du/dx表示函数u关于x的

导数,可以写成:

du/dx = lim(h->0) (g(x + h) - g(x)) / h

由于u=g(x),我们将上式转化为:

du/dx = lim(h->0) (g(x + h) - g(x)) / h = g'(x)

现在我们已经求解出了dy/du和du/dx,带入前面的表达式,可得:

dy/dx = dy/du * du/dx = f'(u) * g'(x)

这就是复合函数求导的公式,也即链式法则。根据该公式,我们可以

计算出复合函数的导数。

下面我们通过一个具体的例子来应用复合函数求导的公式。

假设有函数y=(3x^2+5x)^3、我们可以将这个函数的形式拆分为两个

函数的复合。令u=3x^2+5x,这样y可以表示为y=u^3、根据链式法则,

我们需要求解u关于x的导数和y关于u的导数。

首先,求解u关于x的导数:

du/dx = d(3x^2 + 5x)/dx = 6x + 5

然后,求解y关于u的导数:

dy/du = d(u^3)/du = 3u^2 = 3(3x^2 + 5x)^2

最后,将上述结果带入到链式法则的公式中,即可求得y关于x的导

数:

dy/dx = dy/du * du/dx = 3(3x^2 + 5x)^2 * (6x + 5)

这样,我们通过链式法则推导出了复合函数求导的公式,并通过具体

的例子进行了应用。

总结起来,复合函数求导的过程可以通过链式法则实现。我们分别求

解内函数和外函数的导数,然后将结果相乘即可得到复合函数的导数。应

用该公式,我们可以计算出复杂函数的导数,解决实际问题。


本文标签: 函数 复合 链式法则 导数