簡單函數的加減乘除組合,如何求導數呢?先求簡單導數再加減乘除

本篇是前面的一篇文章

為了打通微積分的“任督二脈”,讓我們來愉快地求導數吧

的延續閱讀。

之前,我們瞭解了簡單函數的求導,諸如(C)'=0、(a^x)'=a^x*lna、(x^μ)'=μx^(μ-1)。

那遇到簡單函數的加減乘除組合,例如:1、f(x)=2x^3±e^x;2、f(x)=2x^3*e^x;3、f(x)=2x^3/e^x,該如何求導數呢?

1個函數,可以用通項式表達為:f(x)=A(x)±B(x),那麼有:

簡單函數的加減乘除組合,如何求導數呢?先求簡單導數再加減乘除

於是得第1個函數的導數:f'(x)=(2x^3±e^x)'=(2x^3)'±(e^x)=6x^2±e^x。

2個函數,可以用通項式表達為:f(x)=A(x)*B(x),那麼有:

簡單函數的加減乘除組合,如何求導數呢?先求簡單導數再加減乘除

於是得第2個函數的導數:f'(x)=(2x^3*e^x)'=(2x^3)'*e^x+2x^3(e^x)'=6x^2*e^x+2x^3*e^x。

3個函數,可以用通項式表達為:f(x)=A(x)/B(x),那麼有:

簡單函數的加減乘除組合,如何求導數呢?先求簡單導數再加減乘除

於是得第3

個函數的導數:f'(x)=(2x^3/e^x)'=[(2x^3)'*e^x-2x^3*(e^x)']/(e^x)^2=(6x^2*e^x-2x^3*e^x)/(e^x)^2=(6x^2-2x^3)/e^x。

上面是兩個簡單函數的加減乘除組合的求導,那麼三個、四個乃至N個簡單函數的組合怎麼求導呢?原理也是一樣的,先把它們視作兩個函數作第一步求導,再進一步推導剩餘函數組合的導數。

比如,分別對f(x)=A(x)±B(x)±C(x)、g(x)=A(x)*B(x)*C(x)、h(x)=A(x)/B(x)/C(x)求導。得:

f'(x)=A'(x)±B'(x)±C(x)';

g'(x)=[A(x)*B(x)*C(x)]'=[A(x)*B(x)]'*C(x)+A(x)*B(x)*C'(x)=A'(x)*B(x)*C(x)+A(x)*B'(x)*C(x)+A(x)*B(x)*C'(x);

h'(x)=[A(x)/B(x)/C(x)]'={[A(x)/B(x)]'*C(x)-A(x)/B(x)*C'(x)}/C^2(x)={[A'(x)/B(x)-A(x)/B'(x)]*C(x)/B^2(x)-A(x)/B(x)*C'(x)}/C^2(x)=[A'(x)*B(x)*C(x)-A(x)*B'(x)*C(x)-A(x)*B(x)*C'(x)]/B^2(x)*C^2(x)。

四到N個簡單函數的組合求導,以此類推。

最後,我們來求一個組合函數f(x)=(e^x*sin x)/x+e^x*cos x*x^a的導數:

f'(x)=[(e^x*sin x)/x+e^x*cos x*x^2]'

=[(e^x*sin x)'*x-e^x*sin x*(x)']/x^2+(e^x*cos x)'*x^2+e^x*cos x*(x^2)'

=[(e^x)'*sin x*x+e^x*(sin x)'*x-e^x*sin x]/x^2+(e^x)'*cos x*x^2+e^x*(cos x)'*x^2+e^x*cos x*2x^

=(e^x*sin x*x+e^x*cos x*x-e^x*sin x)/x^2+e^x*cos x*x^2-e^x*sin x*x^2+e^x*cos x*2x

=1/x^2*(e^x*sin x*x-e^x*sin x-e^x*sin x*x^4+e^x*cos x*x+e^x*cos x*x^4+e^x*cos x*2x^3)

=e^x*sin x/x^2*(x-1-x^4)+e^x*cos x/x^2*(x+x^4+2x^3)

這裡面也沒有什麼技巧性的東西,只需要按部就班地推算就可以。

第一次關注我的小夥伴們,可以從第一篇看過來,下面是圖文鏈接。


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