复合函数求导公式大全 大学复合函数求导法则(刘美娟)
如何导出复合函数?大学重合函数的推导公式有哪些?以下有图。com边肖整理复合函数的导数公式和规则供你参考!
复合函数的求导公式
复合函数的求导规则
证明1:先证明一个引理
f(x)在点x0可导的一个充要条件是:在x0的某个邻域U(x0)中,存在一个在点x0连续的函数H(x),从而f(x)-f(x0)=H(x)(x-x0)从而f & # 39(x0)=H(x0)
证明:设f(x)在x0可导,设h (x) = [f (x)-f (x0)]/(x-x0),x∈u & # 39;(x0)(x0取芯邻域);h(x)= f & # 39;(x0),x=x0
带lim(x->:x0)H(x)= lim(x->;x0)[f(x)-f(x0)]/(x-x0)= f & # 39;(x0)=H(x0)
所以H(x)在点x0处是连续的,f(x)-f(x0)=H(x)(x-x0),x∈U(x0)
反之,设H(x),x∈U(x0)存在,在点x0处连续,f(x)-f(x0)=H(x)(x-x0),x∈U(x0)
由于极限lim (x->: x0)的存在,H(x)= lim(x->;x0)[f(x)-f(x0)]/(x-x0)=lim(x->;x0)f & # 39;(x)=H(x0)
所以f(x)在点x0可导,f & # 39(x0)=H(x0)
传引理。
设u=φ(x)在点u0可导,y=f(u)在点u0=φ(x0)可导,那么复合函数F(x)=f(φ(x))在x0可导,F & # 39(x0)= f & # 39;(u0)φ& # 39;(x0)= f & # 39;(φ(x0))φ& # 39;(x0)
证明了在u0点有一个连续函数H(u),它由u0点的f(u)可导,由引理必要,从而f & # 39(u0)=H(u0),f(u)-f(u0)=H(u)(u-u0)
而u=φ(x)在x0处可导。同样,在x0处有一个连续函数G(x),使得φ& # 39;(x0)=G(x0),φ(x)-φ(x0)=G(x)(x-x0)
因此,f(φ(x))-f(φ(x0))= h(φ(x))(φ(x)-φ(x0))= h(φ(x))g(x)(x-x0)
因为φ,G在x0处连续,H在u0=φ(x0)处连续,所以H(φ(x))G(x)在x0处连续。从引理的充分性,我们可以知道F(x)在x0是可导的,并且
F & # 39(x0)= f & # 39;(u0)φ& # 39;(x0)= f & # 39;(φ(x0))φ& # 39;(x0)
证词2:如果y=f(u)在点u可导,u=g(x)在点x可导,那么复合函数y=f(g(x))在点x0可导,dy/dx=(dy/du)*(du/dx)
证明了因为y=f(u)在u中可导,所以lim(δu->:0)δy/δu = f & # 39;(u)或δy/δu = f & # 39;(u)+α(lim(δu->;0)α=0)
当δ u ≠ 0时,将δ u乘以方程的两边,δy = f & # 39;(u)δu+αδu
但当δ u = 0时,δ y = f (u+δ u)-f (u) = 0,所以上述方程仍然成立。
而且因为δ x ≠ 0,把δ x除以方程的两边,求δx->:0的极限,
dy/dx = lim(δx->;0)δy/δx = lim(δx->;0)[f & # 39;(u)δu+αδu]/δx = f & # 39;(u)lim(δx->;0)δu/δx+lim(δx->;0)αδu/δx
而g(x)在x处是连续的(因为它是可导的),所以当δ x->: 0,δ u = g (x+δ x)-g (x)->: 0
那么lim (δ x->: 0)α=0
最终,dy/dx=(dy/du)*(du/dx)