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y’=g‘[f(x)]f‘(x) = 3[f(x)2]f‘(x) = 3sin2xcosx
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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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y’= 5(x3)4(3x2) = 5x12(3x2) = 15x14
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这与幂函数求导公式得出的结果一致。
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请大家计算的导数。根据链式法则:
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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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y’=g‘(x) eg(x)
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例如,y= ex3的导数为y’= ( 3x2) ex3。
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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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对于任意x> 0,自然对数函数lnx都具有以下特性:
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elnx=x
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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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我们把根据链式法则得出的这些结论汇总如下:
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接下来,我们利用链式法则来解决“奶牛微积分”问题!一条小河由东向西流淌(x轴),奶牛克莱拉站在小河北边1英里的地方,牛棚在克莱拉东边3英里、北边1英里的地方。克莱拉想去小河边喝完水后回到牛棚。请问,要使克莱拉行走的路程最短,我们如何帮它找到饮水点的位置?
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奶牛微积分:要使奶牛行走的路程最短,如何确定饮水点的位置?
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我们还可以用第7章介绍的“映像法”来验证这个答案。我们假设克莱拉喝完水之后,不是回到点(3, 2)处的牛棚,而是如下图所示走到牛棚的映像点B‘ (3, –2)处。
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利用映像法,也可以解决这个问题
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