求導法則和高階導數

2022-02-15 13:27:57 字數 1721 閱讀 5695

設u=u(x),v=v(x)都可導,則:

(cu)』 = cu』, c是常數

(u ± v)』 = u』 ± v』

(uv)』 = u』v + uv』

(u/v)』 = (u』v – uv』) / v2

1、2不解釋,下面給出3、4的推導過程

乘法法則可擴充套件:

根據除法法則:

示例2:f'(x-n)

根據除法法則:

上式結果也可直接根據冪函式求導法則得出,冪函式f(x) = xn的導數:f』(x) = nxn-1

鏈式求導法則

鏈式求導法則也稱為復合函式求導法則。若u=g(x)在x點可導,y=f(u)在u=g(x)點可導,則y=f(g(x))在x點可導,其導數是:

第二種寫法看起來更好理解。

這是乙個典型的符合函式,內部函式是u=sinx,外部函式是y=u10,根據公式:

高階導數實際上是對導數求導,也就是不斷求導。

二階導數表示為(u』)』=u』』;三階導數u』』』;四階導數不能再用撇號表示了,需要使用上標u(4);n階導數u(n)。在訓練集中,上標也被表示為第幾組訓練集,在此我們看到,數學中的符號經常會被重用,在不同上下文中有不同的含義。

sinx的二階導數:(sinx)』』=(cosx)』=-sinx

高階導數也有不同的表示法,以三階導數為例:

看起來越來越亂了-_-|||

d1xn = nxn-1

d2xn = ( d1xn)』= (nxn-1)』=n(xn-1)』=n(n-1)(xn-2)

d3xn = (d2xn)』 = n(n-1)(n-2)(xn-3)

dn-1xn = n(n-1)(n-2)(n-3)…(2)x1

dnxn = n(n-1)(n-2)(n-3)…(2)(1)x0 = n!

dn+1xn = (n!)』 = 0

幾何意義比較容易理解,一階導數是切線的斜率,二階是斜率的變化率,三階是斜率的變化率的變化率……階數越高,刻畫的變化越精細。

位移相對於時間的一階導數是速度,二階導數是加速度,三階導數是急動度(加速度的的變化率),四階導數是什麼痙攣度(不知道是不是瞎編出來的,從這開始就理解不了了)……當一輛小車尾部遭受撞擊時,加速度會突然改變,小車具有急動度。汽車工程師用急動度作為評判乘客不舒適程度的指標;按照這一指標,具有恆定加速度和零急動度的人體感覺最舒適。在競技舉重中,舉重運動員進行所有將槓鈴舉過頭頂的動作時都有急動度。當輪船到達溪谷,突然減速時,輪船有急動度,因為輪船加速度的大小和方向都要改變。

1.函式的和、差、積、商求導法則

1)         (cu)』 = cu』, c是常數

2)         (u ± v)』 = u』 ± v』

3)         (uv)』 = u』v + uv』

4)         (u/v)』 = (u』v – uv』) / v2

2.鏈式求導法則(復合函式求導法則)

3.高階導數

對導數求導,u』』,u』』』,u(4)

dnxn = n!

dn+1xn = 0

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