微积分-链式法则
來(lái)看復(fù)合函數(shù)如何求導(dǎo):
現(xiàn)實(shí)中要解決的問(wèn)題,大多可以總結(jié)為這三種函數(shù)的組合
減法可以看做是加上某個(gè)函數(shù)的-1倍
除法可以轉(zhuǎn)化為乘法
先來(lái)看加法
兩個(gè)函數(shù)的和的導(dǎo)數(shù),就是他們導(dǎo)數(shù)的和
兩個(gè)函數(shù)sin(x)和x2x^2x2
它們的和就是黃色這條線(xiàn)代表的函數(shù)
在x=0.5是他們的和這樣表示
在數(shù)學(xué)上表示為x=0.5加上微小變化量dx處,sin(0.5+dx)的和(0.5+dx)2(0.5+dx)^2(0.5+dx)2的值相加后的導(dǎo)數(shù)
上式中sin(x)的導(dǎo)數(shù)是cos(x),x2x^2x2的導(dǎo)數(shù)是2x12x^12x1也就是2x
可得:dfdx=cos(x)+2x\frac{df}{dx} \quad=cos(x)+2xdxdf?=cos(x)+2x
乘法:
來(lái)看f(x)=sin(x)x2f(x)=sin(x)x^2f(x)=sin(x)x2 的導(dǎo)數(shù)
乘法表示的函數(shù),我們一般用面積大方法表示更直觀:
對(duì)比上圖,調(diào)整x的取值,會(huì)引起兩個(gè)函數(shù)的變化,從而影響面積的變化
(sin(x)sin(x)sin(x) 的變化域在[-1,1]之間)
它的微小變化量我們?nèi)稳挥迷黾用娣e來(lái)表示:
寬度增加的值是d(sin(x))d(sin(x))d(sin(x))
高度增加了d(x2)d(x^2)d(x2)
(注意這里的變化是想的變化引起的函數(shù)結(jié)果的變化)
這樣第一個(gè)長(zhǎng)條的面積就是 :長(zhǎng)sin(x)sin(x)sin(x) × 高(增加的微小變化量)d(x2)d(x^2)d(x2)
加上第二個(gè)豎長(zhǎng)條的面積,
第三個(gè)小塊可以忽略不計(jì)
當(dāng)dx趨近于0的時(shí)候,他的面積可以看做是正方形的面積d(x2)d(x^2)d(x2),所以忽略不計(jì),
意味著d(sin(x))d(sin(x))d(sin(x))和d(x2)d(x^2)d(x2)同樣非常非常小
(2x代表x取一小段變化起點(diǎn)出處的導(dǎo)數(shù),2x乘以dx才代表這一小段微小變化量的導(dǎo)數(shù))
我們知道了導(dǎo)數(shù)d(sin(x))d(sin(x))d(sin(x))和d(x2)d(x^2)d(x2)的值,帶入:
口訣:左乘右導(dǎo),右乘左導(dǎo)
左邊的函數(shù) 乘以右邊函數(shù)的導(dǎo)數(shù),加上右邊的函數(shù) 乘以左邊函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
例如求一個(gè)常數(shù)乘以函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
用面積表示為:
增加的小塊面積=寬d(sin(x))d(sin(x))d(sin(x)) ×高_(dá)常數(shù)
加入常數(shù)為2,則 2×d(sin(x))d(sin(x))d(sin(x)) =2cos(x)
再來(lái)看另外一種符合函數(shù)
這次我們用三個(gè)數(shù)軸表示函數(shù)
x變化是時(shí),第二,三數(shù)軸引起的變化
把中間的x2x^2x2看做h
則h增加了dh
sin(h)sin(h)sin(h)增加了d(sin(h))d(sin(h))d(sin(h))
d(sin(h))d(sin(h))d(sin(h))展開(kāi)就是cos(h)?dhcos(h)*dhcos(h)?dh
給x賦值1.5
帶入得到:
一直d(x2)d(x^2)d(x2)=2xdx
再次展開(kāi)
帶入1.5
上式理解:
sin(x2)sin(x^2)sin(x2) 的導(dǎo)數(shù)是 cos(x2)cos(x^2)cos(x2),它的系數(shù)是d(x2)d(x^2)d(x2),也就是x2x^2x2的導(dǎo)數(shù),而x2x^2x2的導(dǎo)數(shù)是2x,它的系數(shù)是dx,從右向左理解
由此,對(duì)于復(fù)合函數(shù)
總結(jié)
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