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如何简单地在微积分中求导

作者:多人 |

导数是用来获得一个曲线图的很多信息的工具,包括最大、最小、峰值、谷值、斜率等等。甚至可以用导数来画出复杂方程!然而,通常计算导数的过程很冗长。本文将教你简单的求导方法。

步骤

  1. 理解一下导数记号的意思。
    理解一下导数记号的意思。

    1.理解一下导数记号的意思。

    下列两种表示方法是最常见的,不过在2理解一下导数的定义,和导数的用处。首先若要找出直线的斜率,只要选取两个点,把坐标代入(y2 - y1)/(x2 - x1)。但是这只适用于直线方程。要是要找曲线的斜率,要找两个点,代入 [f(x + dx) - f(x)]/dx。 Dx表示"delta x," 表示两个x坐标的差。注意这个公式和(y2 - y1)/(x2 - x1)差不多,只不过形式不同。因为曲线上用这种方法会出现偏差,所以要用非直接的方法找出斜率。要找出 (x, f(x))的斜率, dx 要趋于0,于是这两个点会无限接近另一个点。但是分母也不能等于0,所以把两个点的值代入以后,要用因式分解等等方法把分母的dx消掉。消掉后,让dx 等于 0,得出等式。 这就是 (x, f(x))的斜率了。导数是用来找出任何曲线的斜率的一般公式。看起来很麻烦,但是下面有一些例子来解释给你看。

方法 1.显微分

  1. 如果一边的y表达式已经有了,用显导数解。
    如果一边的y表达式已经有了,用显导数解。

    1.如果一边的y表达式已经有了,用显导数解。

  2. 把等式代入[f(x + dx) - f(x)]/dx。
    把等式代入[f(x + dx) - f(x)]/dx。

    2.把等式代入[f(x + dx) - f(x)]/dx。

    如 y = x - x 曲线的斜率是 2x。代入x,得到一个点的斜率

  3. 以下是类似形式的导数式。
    以下是类似形式的导数式。

    4.以下是类似形式的导数式。

    • 任何次数的导数都是次数乘以原方程-1次。比如x, x。若x前已有数字,直接和次数相乘就行。如3x。

    • 任何常数的导数是0。 8 的导数是0
    • 和的导数是导数的和。比如 x 求导得3x(2x + 1) 得 x,即8x
    • 商的导数是(假设是 f/g形式) [g(f导数) - f(g导数)]/g + 2x - 21)/(x - 3) 求导得 (x。

方法 2.隐微分

  1. 若写不出y只在一边的的表达式,就要用隐微分来求导了。
    若写不出y只在一边的的表达式,就要用隐微分来求导了。

    1.若写不出y只在一边的的表达式,就要用隐微分来求导了。

    即便硬要把y写到一边,用 dy/dx 求导也很麻烦。下面例子告诉你如何解决这类问题

  2. 例子中 x = 3x + 2y,把y 替换成 f(x),提醒你y是一个函数。
    例子中 x = 3x + 2y,把y 替换成 f(x),提醒你y是一个函数。

    2.例子中 x = 3x + 2y,把y 替换成 f(x),提醒你y是一个函数。

    然后就会变成x = 3x + 2f(x) 。

  3. 要求导此方程,求等式两侧的关于x的微分(求导的专业术语),得到:xf'(x) = 3 + 2f'(x).
    要求导此方程,求等式两侧的关于x的微分(求导的专业术语),得到:xf'(x) = 3 + 2f'(x).

    3.要求导此方程,求等式两侧的关于x的微分(求导的专业术语),得到:xf'(x) = 3 + 2f'(x).

  4. 4再把 f(x) 换成 y 。注意不要对f'(x)也替换,因为这东西和f(x)不一样。

  5. 解出f'(x)。
    解出f'(x)。

    5.解出f'(x)。

    之后答案就会变成(3 - 2xy)/(x - 2)。

方法 3.高阶求导

  1. 一般情况下求高阶导数意思是求导数的导数(即二阶求导)。
    一般情况下求高阶导数意思是求导数的导数(即二阶求导)。

    1.一般情况下求高阶导数意思是求导数的导数(即二阶求导)。

    如果叫你求三阶导数,意思是求导数的导数的导数。有的例子高阶导数会是0.

方法 4.链式法则

  1. 当y是 z的微分方程,z是x的微分方程,y是x的复合方程。
    当y是 z的微分方程,z是x的微分方程,y是x的复合方程。

    1.当y是 z的微分方程,z是x的微分方程,y是x的复合方程。

    y关于x的导数 (dy/dx) 就是 (dy/du)*(du/dx)。链式法则可以用于复合次数项的等式,比如 (2x。要求导,只要类似求积法则,把整个等式乘以次数,把整个等式的次数减一。然后把整个等式乘以内部项的导数,(这里是 2x - x) - 1)。

小提示

  • 无论何时看到一个很复杂的求导问题,不要担心,只要试试用乘积法则、商法则把方程切成尽量小的小块,然后各项求导。
  • 多练习练习乘积法则、商法则、链式法则,以及特别要注意的隐微分,这些东西在微积分中是难点。
  • 要熟悉计算器使用。试试计算器不同的功能来解出导数。尤其要知道怎么用切线、导数函数来解题(如果有这功能的话)
  • 要把基本的三角函数求导原理和使用方法记住。

警告

  • 不要忘了商法则中减号是在f[g'(x)]前的。很多人犯这个错。


参考

  1. The Product Rule
  2. Visual Calculus Implicit Differentiation
  3. Implicit Differentiation Solution Problems