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1、導(dǎo)數(shù)的基本公式與運算法則導(dǎo)數(shù)的基本公式與運算法則基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式(x ) = x - -1 .(ax) = ax lna .(ex) = ex.0 (cc為任意常數(shù)).ln1)(logaxxa .1)(lnxx (sin x) = cos x.(cos x) = - - sin x.(tan x) = = sec2x .(cot x) = = - - csc2x .(sec x) = = sec x tan x .(csc x) = = - - csc x cot x .,11)(arcsin2xx- - 另外還有反三角函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式:另外還有反三角函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式:
2、,11)(arccos2xx- - - ,11)(arctan2xx .11)cotarc(2xx - - 定理定理2.2. 1設(shè)函數(shù)設(shè)函數(shù) u(x)、v( (x) ) 在在 x 處可導(dǎo)處可導(dǎo),)0)()()( xuxuxv在在 x 處也可導(dǎo),處也可導(dǎo),(u(x) v(x) = u (x) v (x);(u(x)v(x) = u(x)v (x) + + u (x)v(x);.)()()()()()()(2xuxvxuxvxuxuxv - - 導(dǎo)數(shù)的四則運算導(dǎo)數(shù)的四則運算且且則它們的和則它們的和、差差、積與商積與商推論推論 1(cu(x) = cu (x) (c 為常數(shù)為常數(shù)).推論推論 2.)
3、()()(12xuxuxu - - ()uvwu vwuv wuvw乘法法則的推廣:乘法法則的推廣:補(bǔ)充例題:補(bǔ)充例題: 求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):解解根據(jù)推論根據(jù)推論 1 可得可得 (3x4) = 3(x4) ,(5cos x) = 5(cos x) ,(cos x) = - - sin x,(ex) = ex, (1) = 0,故故f (x) = (3x4 - - ex + 5cos x - - 1) = (3x4) - -( (ex ) ) + (5cos x) - - (1) = 12x3 - - ex - - 5sin x .f (0) = (12x3 - - ex - -
4、 5sin x)|x=0 = - - 1又又(x4) = 4x3,例例 1設(shè)設(shè) f (x) = 3x4 ex + 5cos x - - 1,求求 f (x) 及及 f (0).例例 2設(shè)設(shè) y = xlnx , 求求 y .解解根據(jù)乘法公式,有根據(jù)乘法公式,有y = (xlnx) = x (lnx) (x) lnxxxxln11 .ln1x 解解根據(jù)除法公式,有根據(jù)除法公式,有22222)1()1()1()1)(1(11 - - - - - - - - xxxxxxxy例例 3設(shè)設(shè),112 - - xxy求求 y .2222)1()1()1()()1()(1( - - - - - - xxxx
5、x.)1(12)1()1(2)1(222222 - - - - - xxxxxxx教材教材P32 P32 例例2 2 求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):3(1)cosyxx-2(2)xyx e2(3)1xyx-32(4)23 sinyxxxe解:解:332(1)(cos )() (cos )3sinyxxxxxx-2222(2)()()()2(2)xxxxxxyx exex exex exxe22222(1)(1)(3)()1(1)xxxxxyxx-2221( 2 )(1)xxxx-222)1 (1xx- 32(4)(2) (3 sin ) ()yxxxe0)sin(3)(23-xxx)co
6、s(sin362xxxx- 高階導(dǎo)數(shù)高階導(dǎo)數(shù)如果可以對函數(shù)如果可以對函數(shù) f(x) 的導(dǎo)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù) f (x) 再求導(dǎo),再求導(dǎo),所得到的一個新函數(shù),所得到的一個新函數(shù), 稱為函數(shù)稱為函數(shù) y = f(x) 的二階導(dǎo)數(shù),的二階導(dǎo)數(shù),.dd22xy記作記作 f (x) 或或 y 或或如對二階導(dǎo)數(shù)再求導(dǎo),則如對二階導(dǎo)數(shù)再求導(dǎo),則稱三階導(dǎo)數(shù),稱三階導(dǎo)數(shù),.dd33xy記作記作 f (x) 或或 四階或四階以上導(dǎo)四階或四階以上導(dǎo)數(shù)記為數(shù)記為 y(4),y(5), ,y(n),dd44xy,ddnnxy或或 , 而把而把 f (x) 稱為稱為 f (x) 的一階導(dǎo)數(shù)的一階導(dǎo)數(shù).例例3 3 求下列函數(shù)的二
7、階導(dǎo)數(shù)求下列函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)(1)cosyxx(2)arctanyx(1)cos( sin )cossinyxxxxxx-xxxxxxxycossin2)cos(sinsin-21(2)1yx222)1 ()1 (xxy-22)1 (2xx-解:解:二階以上的導(dǎo)數(shù)可利用后面的數(shù)學(xué)軟件二階以上的導(dǎo)數(shù)可利用后面的數(shù)學(xué)軟件來計算來計算 2.2.4 復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則2.2 ( )( )( ( )( ) ( ) dydy dudxdu dxdyfuu xduu xxyf uuyf u xxx定理若函數(shù)在點 可導(dǎo),函數(shù) 在點 處可導(dǎo),則復(fù)合函數(shù)在點 可導(dǎo),且或記作:推論推論設(shè)設(shè) y = f (u) , u
8、 = (v), v = (x) 均均可導(dǎo)可導(dǎo),則復(fù)合函數(shù)則復(fù)合函數(shù) y = f ( (x) 也可導(dǎo)也可導(dǎo),.xvuxvuyy 以上法則說明:復(fù)合函數(shù)對自變量的導(dǎo)數(shù)等于復(fù)合以上法則說明:復(fù)合函數(shù)對自變量的導(dǎo)數(shù)等于復(fù)合函數(shù)對中間變量的導(dǎo)數(shù)乘以中間變量對自變量的導(dǎo)數(shù)函數(shù)對中間變量的導(dǎo)數(shù)乘以中間變量對自變量的導(dǎo)數(shù). .23tan4.1(31) ; 2)sin(2); 3)lncos ;4);5)2xxyxyxyxyey-例 求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):)32322222222(1)( ), ( )31,( )3( )( )3(31)(31)3(31)618 (31)yux u xxyuxuxu xxxxxxx解
9、: 函數(shù)可以分解為(2)2 cos(2) (2) 1cos(2)2cos(2)2xyxxxxxx-把當(dāng)作中間變量,(3)cos1sin(cos )tancoscosxxyxxxx - -把當(dāng)作中間變量,tantan2tan(4)tan()(tan )secxxxxyeexxe把當(dāng)作中間變量,(5)(2 )2 ln2 ()2 ln2xxxxyx- -把當(dāng)作中間變量, 先將要求導(dǎo)的函數(shù)分解成基本初等函數(shù)先將要求導(dǎo)的函數(shù)分解成基本初等函數(shù),或或常數(shù)與基本初等函數(shù)的和、差、積、商常數(shù)與基本初等函數(shù)的和、差、積、商. 任何初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)都可以按常數(shù)和基本任何初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)都可以按常數(shù)和基本初等函數(shù)的求導(dǎo)
10、公式和上述復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)初等函數(shù)的求導(dǎo)公式和上述復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則求出法則求出. 復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)的關(guān)鍵復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)的關(guān)鍵: 正確分解初等函數(shù)正確分解初等函數(shù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)的復(fù)合結(jié)構(gòu).求導(dǎo)方法小結(jié):求導(dǎo)方法小結(jié):2 3221( 1) ; (2)cos3 (3)32 4 lgcos(32)xyxyyxxx - -練習(xí):求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(課堂練習(xí))();( )222222222(1) 6 ( 1)(2) 3 ln3 sin323(3) 232cos(32)sin(32)(4) (32)4 tan(32)cos(32)cos(32)xxyxxyxyxxxxyxxxxx- - -解:例例5 5:求下列函數(shù)的導(dǎo)
11、數(shù):求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(1) (2)(3) (4)2cosxy 232-xxeyxylnlnln)1ln(2xxy2.2.5 隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù)00( )yxF xyF xyyy x與 的關(guān)系由方程( , ) 確定,未解出因變量的方程( , )= 所確定的函數(shù)稱為隱函數(shù)6( )1.ydyyy xyxedx 例 設(shè)函數(shù)由方程所確定,求(1) (),()(1) 1yyyyyyyyyxyxeyexeex eyxeyeeyxe -解:上式兩邊對 求導(dǎo),則有 即1;2.xyyy隱函數(shù)的求導(dǎo)步驟:()方程兩邊對 求導(dǎo),求導(dǎo)過程中把 視為中間變量,得到一個含有 的等式( )從所得等式中解出227( )cos().d
12、yyy xyxyxdx-例 設(shè)函數(shù)由方程所確定,求222222222222222222 sin() ()1 sin() (22)1 2 sin()2 sin()12 sin() 1 2 sin()1 2 sin()12 sin()xxyxyxyyxyxyyyxxyyxyyyxyyxxyxxyyyxy -解:方程兩邊分別對 求導(dǎo),得2( )2.dyyy xxyyxdx練習(xí):設(shè)函數(shù)由方程所確定,求2 () ()2 22(2 )222xxyyyx yy yxyyyyyxy-解:兩邊分別對 求導(dǎo),得 二元函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)的求法二元函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)的求法求 對自變量 (或 )的偏導(dǎo)數(shù)時,只須將另一自變量 (或
13、)看作常數(shù),直接利用一元函數(shù)求導(dǎo)公式和四則運算法則進(jìn)行計算.),(yxfz xyyx例例1 1 設(shè)函數(shù)設(shè)函數(shù)324( , )23,f x yxx yy-求求( , ),xfx y( , ),yfx y(1,1),xf(1, 1),yf-解:解: xyxyyxxyxfxx43)32(),(2423-32423122)32(),(yxyyxxyxfyy-111413) 1 , 1 (2-xf14) 1(1212) 1, 1 (32-yf例例2 2 設(shè)函數(shù)設(shè)函數(shù) 求),ln()(2222yxyxzxzyz解:解:xxyxyxyxyxxz )ln()ln()(222222222222222212 ln
14、()()()xxxyxyxyxy222 ln()2xxyx222 ln() 1xxy類似可得類似可得2222222)()ln(2yxyyxyxyyz222 ln() 1yxy 二元函數(shù)的二階偏導(dǎo)數(shù)二元函數(shù)的二階偏導(dǎo)數(shù)函數(shù)函數(shù) z = f ( x , y ) 的兩個偏導(dǎo)數(shù)的兩個偏導(dǎo)數(shù)),(yxfxzx ),(yxfyzy 一般說來仍然是一般說來仍然是 x , y 的函數(shù),的函數(shù), 如果這兩個函數(shù)關(guān)于如果這兩個函數(shù)關(guān)于 x , y 的偏導(dǎo)數(shù)也存在,的偏導(dǎo)數(shù)也存在, 則稱它們的偏導(dǎo)數(shù)是則稱它們的偏導(dǎo)數(shù)是 f (x , y)的二階偏導(dǎo)數(shù)的二階偏導(dǎo)數(shù).依照對變量的不同求導(dǎo)次序,依照對變量的不同求導(dǎo)次序,
15、二階偏導(dǎo)數(shù)有四二階偏導(dǎo)數(shù)有四個:(用符號表示如下)個:(用符號表示如下) xzxxzx22xz ),(yxfxx ;xxz xzyxzyyxz 2),(yxfxy ;xyz yzxyzxxyz 2),(yxfyx ;yxz yzyyzy22yz ),(yxfyy .yyz 其中其中 及及 稱為二階混合偏導(dǎo)數(shù)稱為二階混合偏導(dǎo)數(shù).),(yxfxy ),(yxfyx 類似的,可以定義三階、四階、類似的,可以定義三階、四階、 、n 階偏導(dǎo)數(shù),階偏導(dǎo)數(shù),二階及二階以上的偏導(dǎo)數(shù)稱為高階偏導(dǎo)數(shù),二階及二階以上的偏導(dǎo)數(shù)稱為高階偏導(dǎo)數(shù),),(,),(yxfyyxfx而稱為函數(shù)稱為函數(shù) f ( x , y ) 的一階偏導(dǎo)數(shù)的一階偏導(dǎo)數(shù).注:當(dāng)兩個二階導(dǎo)數(shù)連續(xù)時,它們是相等的注:當(dāng)兩個二階導(dǎo)數(shù)連續(xù)時,它
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