大家好,我专升本数学学霸,今天讨论的内容是隐函数和由参数方程所确定的导数及函数的微分,那你知道函数和由参数方程所确定的导数及函数的微分,没关系,学霸来帮你来啦!
一、单侧导数
根据函数f(x)在点x0出的导数f'(x0)的定义,导数
是一个极限,而极限存在的充分必要条件是左、右极限存在且相等,因此f'(x0)存在即f(x)在点x0处可导的充分必要条件是左右极限
都存在且相等。
这两个极限分别称函数f(x)在点x0出的左导数和右导数记住
即
现在可以说,函数f(x)在点x0处可导的充分必要条件是左导数和 右导数都存在且相等。
左导数和右导数统称为单侧导数。
如果函数f(x)在开区间(a,b)内可导,且左导数和右导数都存在,那么就说f(x)在[a,b]上可导。
二、隐函数的导数
先看看什么是显函数和隐函数:
显函数:等号的左端是因变量的符号,而右端是含有自变量的式子,当自变量取定义域内任一值是,由这式子能确定对应的函数值。
如y=sin x,y=ln (x+2)
隐函数:一般地,如果变量x和y满足一个方程F(x,y)=0,在一定条件下,当x取区间内任一值时,相应地总有满足这方程的唯一的y值存在,那么说方程F(x,y)=0在该区间内确定了一个隐函数。
如e^y+xy-e=0。
隐函数对x求导:
①直接对x求导法:把y看成常数,直接用公式对x求导,y不变。
②两边取对数求导法:这种方法适用于含有幂指数函数。
两边先取对数,再进行求导。
三、由参数方程所确定的函数导数
参数方程:
一般地,若参数方程
确定的y与x的函数关系,则称此函数关系所表达的函数由参数方程所的函数
参数方程的导数:
四、相关变化率
设x=x(t)及y=y(t)都是可导函数,而变量x与y之间存在某种关系,从而变化率
间也存在一定关系,这两个相互依赖的变化率称为相关变化率
五、微分的定义及几何意义
①定义:
设函数y=f(x)在某区间内有定义,x0及x0+△x在这区间内,如果函数的增量
△y=f(x0+△x)-f(x0)
可表示为
△y=A△x+o(△x)
其中A是不依赖于△x的常数,那么称函数y=f(x)在点x0是可微的,而A△x叫做函数y=f(x)在点x0相应于自变量增量△x的微分,记住dy,即
dy=A△x
②几何意义:
对于可微函数y=f(x)而言,当△y是曲线y=f(x)上的点的纵坐标的质量时,dy就是曲线的切线上点的纵坐标的相应增量。
当
△x
很小时,
△y-dy
比
△x
小得多。
用切线段来代替曲线线段。
六、基本初等函数的微分运算
①.基本初等函数的微分公式
微分公式和导数公式差不多,是微分的形式,在结果后面乘上dx
②.函数的和、差、积、商的微分法则:
1. d( u± v)=du ± dv
2. d(Cu)=C du
3. d(uv)=vdu + udv
4. d(u/v)=(vdu-udv)/ ((v)^2) (v≠0)
③.复合函数的微分法则:
设y=f(u)及u=g(x)都可导,则复合函数y=f[g(x)]的微分为
dy=y' dx=f'(u)g'(x)dx。
由于
dy=f'(u)du 或 dy=y'du
所以,复合函数y=f[g(x)的微分公式也可写成。
由此可见,无论u是自变量还是中间变量,微分形式dy=f'(u)du保持不变,这一性质称为微分形式不变形。
七、微分在近似计算中的应用
函数的近似计算(1)定义: f(x)≈f(x0)+f'(x0)(x-x0).(2)近似公式(和等价无穷小公式差不多): ①(1+x)^α≈1+αx (α∈R); ②sin x≈x (x用弧度单位来表达); ③tan x≈x (x用弧度单位来表达); ④e^x≈1+x; ⑤ln (1+x)≈x误差估计①间接测量误差由于测量仪器的精度、测量的条件和测量的方法等各种因素的影响,测得的数据往往带有误差,而根据带有误差的数据计算所得的结果也有误差,我们把它叫做间接测量误差。
②绝对误差如果某个量的精确值为A,它的近似值为α,那么
A-a
叫做α的绝对误差,
③相对误差
而绝对误差与
a
的比值
A-a
/
a
叫做相对误差
以上内容就是今天的内容,纯属个人的总结观点,不代表官方的观点。
导数与微分就到此为止,导数与微分这块内容就考这两天学霸发布的内容。
下次我们来讨论微分中值定理和导数的应用。
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谈论隐函数和由参数方程所确定的函数导数及的微分和单侧导数
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