考研,数学,求高阶导数的各种方法!!
一般来讲,首先看它是不是常见的那几个函数(指数函数,三角函数)什么的,如果是,直接套公式;
其次:如果不是,则看能不能写成上面几个函数的和式或者乘积表达式,如果是和式,直接用求导法则,如果是乘积,用莱布尼兹法则写出通项后求和即可
再次:观察可不可以对函数求出几阶导数之后变成上面的两种情况;
最后,实在不行,看看能不能用数学归纳法求解。
上面的方法没有前后顺序,呵呵,关键看你的数学感觉。
1、一般来说,当然就是一次一次地求导,要几次导数给几次;
2、上面的方法比较沉闷,而且容易出错,通常根据被求导的函数,求几次导数后,
根据结果,找到规律,然后用归纳法,证明结果正确;
3、在解答麦克劳林级数、泰勒级数时,经常要求高阶导数,找规律是非常需要技巧的,
很多情况下,递推公式(Redunction)是很难找到。
实在找不到时,只能写一个抽象的表达式。
步骤:
第一步:确定函数的定义域.如本题函数的定义域为R.
第二步:求f(x)的导数f′(x).
第三步:求方程f′(x)=0的根.
第四步:利用f′(x)=0的根和不可导点的x的值从小到大顺次将定义域分成若干个小开区间,并列出表格.
第五步:由f′(x)在小开区间内的正、负值判断f(x)在小开区间内的单调性.
第六步:明确规范地表述结论.
第七步:反思回顾.查看关键点、易错点及解题规范.
这个公式是说,对y(x)=u(x)v(x)求n阶导数时候,可以表示为u(x)的n-i阶导数乘v(x)的i阶导数的积的叠加,其系数是C(i,n)。
那个C是组合符号,
C(i,n)=n!/(i!(n-i)!)
莱布尼兹公式好比二项式定理,它是用来求f(x)*g(x)的高阶导数的。展开的形式我就不多说了。
一般来说,f(x)和g(x)中有一个是多项式,因为n次多项式求n+1次导数就变成0了,可以给计算带来方便。
就本题:
y的100阶导数=(x的0阶导数*shx的100阶导数)+100(x的1阶导数*shx的99阶导数)+99*100/2(x的2阶导数*shx的98阶导数)+......
如前所说,x的2阶以上导数都是0,所以上式只有前两项,
所以:y的100阶导数=xshx+100chx
1.把常用初等函数的导数公式记清楚;
2.求导时要小心谨慎,尤其是关于复合函数的导数。
===========================姜永哲11、、请勿转载=====
这里将列举六类基本初等函数的导数以及它们的推导过程(初等函数可由之运算来):
1.常函数(即常数)y=c(c为常数) y=0 【y=0 y=0:导数为本身的函数之一】
2.幂函数y=x^n,y=n*x^(n-1)(n∈R) 【1/X的导数为-1/(X^2)】
基本导数公式
3.指数函数y=a^x,y=a^x * lna 【y=e^x y=e^x:导数为本身的函数之二】
4.对数函数y=logaX,y=1/(xlna) (a>0且a≠1,x>0);【y=lnx,y=1/x】
5.三角函数
(1)正弦函数y=(sinx )y=cosx
(2)余弦函数y=(cosx) y=-sinx
(3)正切函数y=(tanx) y=1/(cosx)^2
(4)余切函数y=(cotx) y=-1/(sinx)^2
6.反三角函数
(1)反正弦函数y=(arcsinx) y=1/√1-x^2
(2)反余弦函数y=(arccosx) y=-1/√1-x^2
(3)反正切函数y=(arctanx) y=1/(1+x^2)
(4)反余切函数y=(arccotx) y=-1/(1+x^2)
幂函数同理可证
导数说白了它其实就是曲线一点切线的斜率,函数值的变化率
上面说的分母趋于零,这是当然的了,但不要忘了分子也是可能趋于零的,所以两者的比就有可能是某一个数,如果分子趋于某一个数,而不是零的话,那么比值会很大,可以认为是无穷大,也就是我们所说的导数不存在。
x/x,若这里让X趋于零的话,分母是趋于零了,但它们的比值是1,所以极限为1.
建议先去搞懂什么是极限。极限是一个可望不可及的概念,可以很接近它,但永远到不了那个岸。
导数是微积分的一个重要的支柱。牛顿及莱布尼茨对此做出了卓越的贡献。
==============================姜永哲11-------
最后讲一下你那个题:
====很简单,把原式看做(ax+b)和1/(cx+d)相乘的n阶导数,然后用莱布尼茨公式展开就行了。注意(ax+b)二阶以上的导数全部是0,而1/(cx+d)的n阶导数很好求。
结果应该是:(ax+b)×[(-c)^n×n!/(cx+d)^(n+1)]+n×a×[(-c)^(n-1)×(n-1)!/(cx+d)^n]
刚才失误了。。。忘了阶乘。。。
答案是正确的,你把我的解答同分一下化简就会发现跟答案一样。你自己做的应该是不对的。可以取n=2,3的特殊情况看一下。
隐函数求导详细例题
设方程P(x,y)=0确定y是x的函数,并且可导,可以利用复合函数求导公式求出隐函数y对x的导数。
例:方程 x2+y2-r2=0确定了一个以x为自变量,以y为因变量的数,为了求y对x的导数,将上式两边逐项对x求导,并将y2看作x的复合函数,则有:
(x2)+(y2)-(r2)=0,即2x+2yy=0,于是得y=-x/y 。
从上例可以看到,在等式两边逐项对自变量求导数,即可得到一个包含y的一次方程, 解出y即为隐函数的导数。
扩展资料
1、例:求由方程y2=2px所确定的隐函数y=f(x)的导数。
解: 将方程两边同时对x求导,得:2yy=2p
解出y即得y=p/y
2、例:求由方程y=x ln y所确定的隐函数y=f(x)的导数。
解:将方程两边同时对x求导,得y’=ln y+xy /y,解出y即得 。
隐函数导数的求解可以采用以下方法:
先把隐函数转化成显函数,再利用显函数求导的方法求导;隐函数左右两边对x求导(但要注意把y看作x的函数);利用一阶微分形式不变的性质分别对x和y求导,再通过移项求得的值;把n元隐函数看作(n+1)元函数,通过多元函数的偏导数的商求得n元隐函数的导数。
分数求导公式
公式:(U/V)=(UV-UV)/(V^2)
分数求导,结果为0
分式求导:
结果的分子=原式的分子求导乘以原式的分母-原式的分母求导乘以原式的分子
结果的分母=原式的分母的平方。
即:对于U/V,有(U/V)=(UV-UV)/(V^2)
扩展资料:
基本求导公式
给出自变量增量
;得出函数增量
;作商
;求极限
。
求导四则运算法则与性质
1. 若函数
都可导,则
2.加减乘都可以推广到n个函数的情况,例如乘法:
3.数乘性:作为乘法法则的特例若为
常数c,则
,这说明常数可任意进出导数符号。
4.线性性:求导运算也是满足线性性的,即可加性、数乘性,对于n个函数的情况:
反函数求导法则若函数
严格单调且可导,则其反函数
的导数存在且
。
复合函数求导法则若
在点x可导
在相应的点u也可导,则其复合函数
在点x可导且
。
导数公式:
1.C=0(C为常数);
2.(Xn)=nX(n-1) (n∈R);
3.(sinX)=cosX;
4.(cosX)=-sinX;
5.(aX)=aXIna (ln为自然对数);
6.(logaX)=(1/X)logae=1/(Xlna) (a>0,且a≠1);
7.(tanX)=1/(cosX)2=(secX)2
8.(cotX)=-1/(sinX)2=-(cscX)2
9.(secX)=tanX secX;
10.(cscX)=-cotX cscX;
如何判断一个微分方程是线性,非线性?
所谓的线性微分方程 linear differential differentiation,其中
A、只能出现函数本身,以及函数的任何阶次的导函数;
B、函数本身跟所有的导函数之间除了加减之外,不可以有任何运算;
C、函数本身跟本身、各阶导函数本身跟本身,都不可以有任何加减之外的运算;
D、不允许对函数本身、各阶导函数做任何形式的复合运算,例如:
siny、cosy、tany、根号y、lny、lgx、y²、y³、y^x、x^y。
若不能复合上面的条件,就是非线性方程 nonlinear differential differentiation.
例如:
y=sin(x)y是线性的
但y=y^2不是线性的
注意两点:
(1)y前的系数不能含y,但可以含x,如:
y*y=2 不是线性的
x*y=2 是线性的
(2)y前的系数也不能含y,但可以含x,如:
y=sin(x)y 是线性的
y=sin(y)y 是非线性的
变上限积分如果被积函数中含有绝对值如何求导…不去绝对值按原来的求导行吗
变上限积分的求导不必动到被积函数,和它是否含有绝对值无关。
具体的说,变上限积分 F(x) = ∫[a,x]f(t)dt 可导的充分条件是 f(t) 连续,与 f(t) 是否含有绝对值无关。