A-0-2導(dǎo)數(shù)與應(yīng)用(1/2)
0.2.1 導(dǎo)數(shù)的定義與表示
物理學(xué)中,我們經(jīng)常需要求一些物理量的變化率,而數(shù)學(xué)中的導(dǎo)函數(shù)是專門研究變化率的工具。
令是關(guān)于
的函數(shù),則在任一點(diǎn),
關(guān)于
的導(dǎo)函數(shù)的定義如下:
求導(dǎo)函數(shù)的過程簡稱求導(dǎo),而稱為導(dǎo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的原函數(shù).
導(dǎo)函數(shù)的表示符號(hào)有很多,物理中常用的有2種:
由此我們可以得到
特別地,在物理中,如果是對(duì)時(shí)間求導(dǎo),我們可以在物理量上加一點(diǎn)表示:
不難看出,函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)也可以有自己的導(dǎo)函數(shù),我們可以把求導(dǎo)函數(shù)的次數(shù)叫做階,如果對(duì)求2次導(dǎo)數(shù),就叫做求
的二階導(dǎo)數(shù)。對(duì)應(yīng)的符號(hào)分別表示為:
如果是對(duì)時(shí)間求2次導(dǎo)數(shù),可以在物理量上方加2個(gè)點(diǎn):
由基本定義以及極限的運(yùn)算,我們可以求得一些基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
當(dāng)時(shí),
當(dāng)時(shí),結(jié)果符合上式.
特殊地,當(dāng)a=e時(shí),(e^x)'=e^x.
特殊地,當(dāng)時(shí),
0.2.2 導(dǎo)數(shù)運(yùn)算法則
利用導(dǎo)函數(shù)的定義,我們?nèi)菀椎玫揭韵逻\(yùn)算法則:
四則運(yùn)算
1.加減
2.數(shù)乘
3.乘法
4.除法
復(fù)合函數(shù)
復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)一直是難點(diǎn)中的難點(diǎn),比如求的導(dǎo)函數(shù),需要注意
是正弦函數(shù)和冪函數(shù)的復(fù)合函數(shù),令
,則
隱函數(shù)
形如的函數(shù),我們稱為顯函數(shù),相應(yīng)的,有些函數(shù)并沒有表示成
的形式,比如
.我們稱之隱函數(shù)。
在對(duì)隱函數(shù)求導(dǎo)時(shí),我們依然可以采用上述求導(dǎo)法則,比如上式,
代入得
反函數(shù)
用因變量來表示自變量的函數(shù),我們稱為對(duì)應(yīng)函數(shù)的反函數(shù)。的反函數(shù),可以表示為
反函數(shù)導(dǎo)數(shù)等于原函數(shù)導(dǎo)數(shù)的倒數(shù)
比如對(duì)數(shù)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)