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轻松学会有关导数的全部知识点

arlanguage3周前 (04-15)技术文章15

导数想必大家都不陌生,我们从高中就开始接触,那么导数到底讲的什么?下面我们一起来看一下。

导数的概念:通俗理解,导数就是研究连续函数上各点切线斜率所构成的函数,成为导函数,简称导数。

导数也叫导函数值,又名微商,是微积分中重要的基础概念。在物理中我们经常说的瞬时变化率,实际上就是导数。

导数定义:

注意:导数其实就是函数在某点的瞬时变化率,通过定义我们可以知道,导数是一个变化量趋近于一个定值时,得到的极限值。

导数存在的判断:我们在判断导数是否存在时,一定要注意判断左导数和右导数是否存在并且相等。如果有左导数=右导数,那么在该点的导数就存在。反之在该点不存在导数。

导数的几何意义:函数y=f(x)在点X0处的导数,就是曲线y=f(x)在点(X0,f(X0))处的切线和斜率。从而可得切线方程与法线方程。

基本初等函数的导数公式:这些公式可以通过推导得到,有不会推导的可以私信留言,也可以直接背下来运用。

导数的四则运算:(+-×÷)

两函数相加减再求导=两函数分别求导再相加减即可。

两函数想乘再求导=运用前导后不导+前不导后导即可。

两函数做除法再求导=(上导下不导-上不导下导)÷分母的平方。

导数的运用求函数的单调性:我们在判断原函数单调递增时,那么原函数的导函数就要大于零,原函数单调递减时,那么原函数的导函数就要小于零。

注意:在区间内要有严格的单调性,才能这样判断。

导数的运用求函数的极值:如果函数在某X0的左侧以及右侧有增减性,若左侧单调递增,右侧单调递减,那么在X0处有极大值,若在左侧单调递减,右侧单调递增,那么在X0处有极小值。

注:我们也可以理解为X0是函数增减区间的分界点。

导数的运用求函数的最值:函数的最高点或者最低点。

注:函数的最值点有且仅有两个,最大值有一个,最值只有一个。但是函数的极值点可以有很多个甚至是无数个。

接下来我们再来看一下偏导数怎么求:要想学会偏导数,首先要记住五个基本初等函数的求导公式。

首先我们来看一下偏导数的定义:

在记忆偏导数的定义时,大家可以类比基本初等函数的导数定义记忆,但是要注意的是,偏导数指的是其中一个变量对Z的偏增量。

定义都比较复杂,我用更简单的话给大家讲明白。

注:所谓的偏导数,就是将多元函数中其中一个未知数看成变量,然后其他未知数看成常数进行求导。依次类推可以求出多元函数全部偏导数。

看个例题,如下所示:在多元函数Z中,分别对X和Y求偏导数。

多元函数求高阶偏导数:常见的高阶偏导数有以下四种形式。(在这里我们只对多元函数求二次导)。

注:你会发现,高阶偏导数实际上就是先对多元函数求偏导数,然后再对偏导数求一次偏导数。

看个例题,如下所示:先对多元函数求偏导数,对偏导数再求一次偏导数。

多元函数求全微分:将多元函数求偏微分,然后再作加法。求偏微分和求偏导数步骤是一样的,只是偏微分多了一个增量Δx和增量 Δy,以此类推即可得到其他多元函数偏微分。

看一个例题,如下所示:在求解时,一定要按照求偏导数的方法求解,然后各自偏导数乘以各自的增量即可。

多元复合函数求偏导数:为了方便大家理解,我给大家画了一个结构图,多元复合函数求偏导数,先对外函数求偏导数,再对内函数求偏导数然后作积。

看一个例题,如下所示:大家可以根据下面步骤,求解一下多元复合函数对y的偏导数。

多元隐函数求偏导数:

方法一:隐函数求偏导数可以借助公式求解,将X,Y,Z的偏导数分别求出,然后代入公式既可以得到各自的偏导数。

看一个例题,如下所示:

方法二:我们可以直接对隐函数两边求偏导数,然后化简整理即可。

今天的函数求导就讲到这里,大家可以借鉴一下解题步骤。

练习题题目:




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