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反函数、复合函数的求导法则(课堂PPT)


=1。 sin x cos x
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复合函数的求导法则:
dy dx
=
dy du
du dx
,或
y=yuux

例 4.y=e x3 ,求 dy 。
dx 解:函数 y = e x3 是由 y=eu ,u=x3 复合而成,
dy = dy du = eu 3x 2 = 3xe x3 。 dx du dx
3
= 4x 。 33 (1 2x 2 ) 2
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12
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复合函数的求导法则:
dy dx
=
dy du
du dx
,或
y=yuux

复合函数求导法则可以推广到多个函数的复合。
例 8.y=lncos(e x),求 dy 。 dx
解: dy = [ln cos(e x )] = 1 [cos(e x )]
9
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复合函数的求
,或
y=yuux

例 5. y = sin 2x ,求 dy 。
1 x2
dx
解: y = sin 2x 是由 y=sin u,u = 2x 复合而成,
1 x2
1 x2
dy = dy du = cos u 2(1 x 2 ) (2x)2
如果函数x=j(y)在某区间Iy内单调、可导且j (y)0,
那么它的反函数y=f(x)在对应区间Ix内也可导,并且 f (x) = 1 。 j ( y)
例2.求(arctan x)及(arccot x)。
解:因为y=arctan x是x=tan y的反函数,所以 (arctan x) = 1 = 1 = 1 = 1 。
(tan y) sec2 y 1 tan 2 y 1 x 2 类似地有: (arc cot x) = 1 。
1 x2
4
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基本初等函数的导数公式小结:
(1) (C)=0,
(11)
(2) (xm)=m xm1,
(3) (sin x)=cos x,
(12)
(4) (cos x)=sin x, (13)
6
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二、复合函数的求导法则
如果u=j(x)在点x0可导,函数y=f(u)在点u0=j(x0)可导, 则复合函数y=f[j(x)]在点x 0可导,且其导数为
dy dx
x= x0
= f (u0)j (x0)。
如果 u=j(x)在开区间 Ix内可导,y=f(u)在开区间 Iu内 可导,且当xIx时,对应的uIu,那么复合函数y=f[j(x)]
dx
cos(e x )
dx
sin x
= 1 cos x = cot x 。 sin x
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复合函数的求导法则:
dy dx
=
dy du
du dx
,或
y=yuux

例 7. y = 3 1 2x 2 ,求 dy 。 dx
解:
dy
= [(1
1
2x2 )3
]
=
1
(1
2
x
2
)
2 3
(1
2x2 )
dx
,(a>0, a
(ln x)=1 , x
(arcsin x)= 1 , 1 x2
(arccos x)= 1 , 1 x2
1
(arctan
x)= 1
x
2

(arctan x) = 1 。 1 x5 2
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二、复合函数的求导法则
如果u=j(x)在点x0可导,函数y=f(u)在点u0=j(x0)可导, 则复合函数y=f[j(x)]在点x 0可导,且其导数为
2 反函数、复合函数的求导法则
一、反函数的导数 基本初等函数的导数公式小结
二、复合函数的求导法则 三、求导法则小结
1
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一、反函数的导数
如果函数x=j(y)在某区间Iy内单调、可导且j (y)0,
那么它的反函数y=f(x)在对应区间Ix内也可导,并且 f (x) = 1 。 j ( y)
例1.求(arcsin x)及(arccos x)。
解:因为y=arcsin x是x=sin y的反函数,所以
(arcsin x) = 1 = 1 =
1
=1 。
(sin y) cos y 1 sin 2 y 1 x 2
类似地有:(arccos x) = 1 。
1 x2 3
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一、反函数的导数
dy dx
x= x0
= f (u0)j (x0)。
简要证明:
假定u=j(x)在x0的某邻域内不等于常数,则Du0,
此时有
dy = lim Dy = lim Dy Du = lim Dy lim Du dx x=x0 Dx0 Dx Dx0 Du Dx Du0 Du Dx0 Dx
= f (u 0)j (x 0)。
简要证明:
因为y=f(x)连续,所发当Dx0时,Dy0。
f (x) = lim Dy = lim 1 = 1 ,
Dx0 Dx Dy0 Dx j ( y)
Dy

f (x) = 1 。
j ( y)
2
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一、反函数的导数
如果函数x=j(y)在某区间Iy内单调、可导且j (y)0,
那么它的反函数y=f(x)在对应区间Ix内也可导,并且 f (x) = 1 。 j ( y)
在区间Ix内可导,且下式成立:
dy dx
=
dy du
du dx
,或
y=yuux

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复合函数的求导法则:
dy dx
=
dy du
du dx
,或
y=yuux

例 3.y=lntan x ,求 dy 。 dx
解:函数y=lntan x是由y=ln u,u=tan x复合而成,
dy = dy du = 1 sec2 x = cot x sec2 x dx du dx u
dx du dx
(1 x 2 )2
2(1 x 2 )
=
cos
2x

(1 x 2 ) 2
1 x2
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复合函数的求导法则:
dy dx
=
dy du
du dx
,或
y=yuux

对复合函数求导法则比较熟练以后,就不必再写出
中间变量。
例 6.lnsin x,求 dy 。 dx
解: dy = (ln sin x) = 1 (sin x)
(5) (tan x)=sec2x,
(6) (cot x)=csc2x,
(14)
(7) (sec x)=sec x tan x,
(8) (csc x)=csc x cot x, (15) (9) (ax)=ax ln a ,
(10) (ex)=ex,
(16)
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1 (log a x)= x ln a
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