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高等数学辅导 第九讲 导数运算(2) 1 高等数学辅导 一、导数运算(二) 1、隐函数的导数 显函数y=f(x)。如 y=2sin(lnx)… 隐函数---由方程给出的函数F(x,y)=0,其中 y是 x 的函数。如 sin(xy)=exy 有的隐函数可变形为显函数,有的变形很复 杂,有的无法变换。(x2+y2=1) 2 高等数学辅导 针对隐函数的求导法是: ☆ 把y看成x的函数, ☆ 两边对x求导, ☆ 然后解出y/。 3 高等数学辅导 例 已知 x2+y2=1,求 y/ 解: 两边对x求导(注意y是x的函数) (x2+y2 )/x=1/ 得 2x+2yy/x=0 ∴ (x2)/x+(y2)/x=0 [T= y2 y=f(x) ] y/ =-x/y 注意:隐函数导数中含y这是显然的,因为函数 式中有时根本无法分开或解出。 4 高等数学辅导 例 已知 ey-e=x+sin(xy) 求y/∣x=0 解:两边对x求导,得 eyy/x=1+cos(xy)·(y+xy/x) =1+ycos(xy)+xy/xcos(xy) y/x= 1y y cos(xy) e x cos(xy) 而 x=0 时,y=1, y/∣x=0= 2/e 5 高等数学辅导 注意 y/∣x=0是 y/(x)当x=0时的值y/(0)。 应先 由导数运算法则及公式求出导函数, 然后让导函数在该点取值 ----这是今后求导常用的,基本的方法。 以上我们学习了初等函数求导法,而非初 等函数怎么求导呢? 6 高等数学辅导 2、幂指函数的导数 y=u(x)v(x)---既非幂函数,又非指数函数, 不能用它们的公式求导。----对数求导法 对数求导法: 1)两边取对数,(成为隐函数) 2)用隐函数的求导法求解。 7 高等数学辅导 例 已知 y=xx 求 y/ 解:两边取对数 lny=xlnx(隐函数且初等函数) 两边对x求导 1 y/x= x/lnx+x(lnx)/ y ∴ 思考题: y/x=(lnx+1)y=xx(lnx+1) 求导数 y = x xx 8 高等数学辅导 例 y=(ex +1)sinx 解:两边取对数 lny=sinxln(ex+1) 两边对x求导,得 1 / y x=(sinx)/ln(ex+1)+sinx[ln(ex+1)]/ y 1 (ex+1)/ ex 1 =cosxln(ex+1)+sinx 1 ex =cosxln(ex+1)+sinx e 1 x 9 高等数学辅导 1 x](ex+1)sinx ∴ x e ex 1 以上我们学习了四种类型函数的求导法, y/ =[cosxln(ex+1)+sinx 即 简单函数、复合函数、隐函数、幂指函数。 另外分段函数在每个区间上求导就是初等函数 求导法,但在分段点采用定义法求导(略)。 10 高等数学辅导 二、使求导简便的方法(技巧) 1、先化简,再求导。尽量避免用乘除法则,化 为加、减求导。 11 高等数学辅导 5 x x 1 求y/ 例 y= x3 解:用商的导数公式显然是笨办法 y/=(x2+x-5/2+x-3)/ = 2x- 5 x-7/2-3x–4 2 12 高等数学辅导 例 已知 y= x x x 求y 解:先化简 ∴ / y=x1/2x1/4x1/8=x7/8 y/= 7 x–1/8 8 13 高等数学辅导 2、用对数求导法简化计算 例 解法1 y=ln 1 x 1 x 求y/(0) 1 x 1 x y /= ( 1 x )/ 1 x = … = (繁) 14 高等数学辅导 解法2 y/(x)=[ln(1+x)-ln(1-x)]/ 1 1 = 1 x 1 x = 2 1 x2 y/(0)=2 15 高等数学辅导 注:比较两种方法得知, 利用对数性质,可将商的运算化为加减运算 ---这对一些大乘大除(若干式子乘除) 类型可简便计算。 16 高等数学辅导 例 y = ( x 1)(x 3) ( x 2 1) 求y / 解:利用对数求导法,则考虑 lny=ln(x+1)+ln(x+3)-ln(x2+1) y/=( 1 1 2x )( x 12)(x 3) 2 x1 x 3 x 1 ( x 1) 17 高等数学辅导 3、对数的真数的n次方根可拿到前面作乘。 利用对数公式 lnxn =nlnx 可将复合函数 的求导问题简化为简单函数的求导。 18 高等数学辅导 例 y=ln√x2+y2 解:y/=[ 得 整理得 求y 1 ln(x2+y2)] 2 / / 1 2 x 2 y y y 2 x2 y2 ∴ y /= x x2 y 2 y 19 高等数学辅导 小结: 隐函数的求导法,对数求导法,求导的技巧 20