【摘 要】本文對按定義求導的方法、利用導數(shù)的幾何意義求導的方法、利用函數(shù)的和差積商的求導法則、利用反函數(shù)的求導法則、利用復合函數(shù)的求導法則、隱函數(shù)的求導方法參數(shù)方程所確定的函數(shù)的求導方法、利用微分的求導方法、高階導數(shù)的求導方法這九個求導的基本方法進行了歸納總結,可以對我們求函數(shù)的導數(shù)起到一定的啟發(fā)作用。
【關鍵詞】導數(shù);求導的方法
微分學是微積分的重要組成部分,它的基本概念之一是導數(shù),因此研究求導數(shù)的方法就顯得尤為重要,下面我就從幾個方面來研究求導數(shù)的方法。
一、按定義求導的方法
導數(shù)的定義:
例如 ?求的導數(shù),其中為常數(shù)
解 :
二、利用導數(shù)的幾何意義求導的方法
導數(shù)的幾何意義:函數(shù)在一點的導數(shù)在幾何上表示曲線在這點處的切線的斜率。
例如:已知等邊雙曲線在點處的切線方程為則曲線在點處的導數(shù)為切線方程的斜率
三、利用函數(shù)的和差積商的求導法則
例如求的導數(shù)
解:
.
四、利用反函數(shù)的求導法則
例如求.的導數(shù)
解:
.
五、利用復合函數(shù)的求導法則
例如求的導數(shù)
解:
.
六、隱函數(shù)的求導方法
例如已知x3+y3-3axy=0求y?
解:方程兩邊求導數(shù)得既然
3x2+3y2y?-2ay-3axy?=0,
于是 ? ?(y2-ax)y?=ay-x2 ,
七、參數(shù)方程所確定的函數(shù)的求導方法
例如已知求
解 :,
八、利用微分的求導方法
例如求的導數(shù)
解:
九、高階導數(shù)的求導方法
(a)求函數(shù)y=2x2+ln x的二階導數(shù):
解: (1),
(b)求下列函數(shù)所指定的階的導數(shù):
(1) y=excos x, 求y(4) ;
(2) y=xsh x, 求y(100) ;
解: (1)令u=ex, v=cos x , 有
u?=u?=u??=u(4)=ex;
v?=-sin x , v?=-cos x , v??=sin x, ?v(4)=cos x,
所以 ? ?y(4)=u(4)×v+4u??×v?+6u?×v?+4u?×v??+u×v(4)
=ex[cos x+4(-sin x)+6(-cos x)+4sin x+cos x]=-4excos x .
(2)令u=x, v=sh x, 則有
u?=1, u?=0;
v?=ch x, v?=sh x, ···, v(99)=ch x , v(100)=sh x,
所以
=100ch x+xsh x .
(c)求下列函數(shù)的n階導數(shù)的一般表達式:
(1) y=xn+a1xn-1+a2xn-2+···+an-1x+an (a1, a2, ···, an都是常數(shù));
解:
(1) y?=nxn-1+(n-1)a1xn-2+(n-2)a2xn-3+ …+an-1,
y?=n(n-1)xn-2+(n-1)(n-2)a1xn-3+(n-2)(n-3)a2xn-4+···+an-2,
···,
y(n)=n(n-1)(n-2)···2·1x0=n! .
以上從定義求導的方法、利用導數(shù)的幾何意義求導的方法、利用函數(shù)的和差積商的求導法則、利用反函數(shù)的求導法則、利用復合函數(shù)的求導法則、隱函數(shù)的求導方法參數(shù)方程所確定的函數(shù)的求導方法、利用微分的求導方法、高階導數(shù)的求導方法這九個求導的基本方法進行了歸納總結。當然有些應用要用多種求導方法,我們在具體應用時,應該根據(jù)具體情況靈活應用。
參考文獻:
[1]同濟大學數(shù)學系 高等數(shù)學習題全解指南[M]北京:高等教育出版社,2007.4
[2]同濟大學數(shù)學系 高等數(shù)學 上冊[M]北京: ?高等教育出版社,2014.7
作者簡介:
程國華(1963~),男,江西省南昌人,研究方向:數(shù)學建模。