打字猴:1.70100017e+09
1701000170 把g(x)u(x) 替换成f(x),求出u‘ (x) 的值,就会发现它与我们想要的结果一致。 □
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1701000172 我们已经知道如何对多项式、指数函数、三角函数等求导,还学会了函数和、积与商的求导方法,“链式法则”(chain rule)(本书将给出这条法则,但不提供证明过程)则会告诉我们如何对复合函数求导。例如,如果f(x) = sinx,g(x) =x3,那么:
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1701000174 f[g(x)] = sin [g(x)] = sin (x3)
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1701000176 请注意,该函数不同于函数g[f(x)] =g(sinx) = (sinx)3。
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1701000178 定理(链式法则):如果y=f[g(x)],那么y’=f‘[g(x)]g‘(x)。
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1701000180 例如,如果f(x) = sinx,g(x) =x3,那么f‘(x) = cosx,g‘(x) = 3x2。根据链式法则,如果y=f[g(x)] = sin (x3),那么:
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1701000182 y’=f‘[g(x)]g‘(x) = cos [g(x)]g‘(x) = 3x2cos (x3)
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1701000184 一般来说,根据链式法则,如果y= sin [g(x)],那么y’=g‘(x) cos [g(x)]。同理,如果y= cos [g (x)],那么y’= –g‘(x) sin [g(x)]。
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1701000186 另一方面,对于函数y=g[f(x)] = (sinx)3,由链式法则可知:
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1701000188 y’=g‘[f(x)]f‘(x) = 3[f(x)2]f‘(x) = 3sin2xcosx
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1701000190 推而广之,如果y= [g(x)]n,那么y’=n[g(x)]n–1g‘(x)。根据链式法则,如何对y= (x3)5求导呢?
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1701000192 y’= 5(x3)4(3x2) = 5x12(3x2) = 15x14
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1701000194 这与幂函数求导公式得出的结果一致。
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1701000197 请大家计算的导数。根据链式法则:
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1701000202 指数函数的求导运算同样非常简单。由于ex的导数就是它本身,因此,当y= eg(x)时,根据链式法则:
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1701000204 y’=g‘(x) eg(x)
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1701000206 例如,y= ex3的导数为y’= ( 3x2) ex3。
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1701000208 请大家注意,函数y= ekx的导函数为y’=kekx=ky。指数函数之所以非常重要,这个属性是原因之一。只要函数的增长速度与函数值的大小成比例关系,就会产生指数函数,指数函数在金融、生物领域中的出现频率特别高。
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1701000210 对于任意x> 0,自然对数函数lnx都具有以下特性:
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1701000212 elnx=x
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1701000215 下面,我们利用链式法则来求它的导数。令u(x) = lnx,则eu(x)=x。对方程式两边求导,就会得到u‘(x) eu(x)= 1。由于eu(x)=x,因此u‘(x) = 1/x。换句话说,如果y= lnx,那么y’= 1/x。根据链式法则,如果y= ln [g(x)],则y’=。
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1701000217 我们把根据链式法则得出的这些结论汇总如下:
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