复合函数求导公式的过程是怎么推导的? 复合函数求导公式是如何推导出来的?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-01

证明如下:

假设我们要求f(g(x))对x的导数,且f(g(x))和g(x)均可导。

首先,根据定义:当h->0时,g'(x)=lim(g(x+h)-g(x))/h,所以,当h->0时,lim(g(x+h)-g(x))/h-g'(x)->0

设v=(g(x+h)-g(x))/h-g'(x)

就有:g(x+h)=g(x)+(g'(x)+v)h

同理:f(y+k)=f(y)+(f'(y)+u)k

所以,f(g(x)+[g'(x) + v]h)=f(g(x))+[f'(g(x))+v]*[g'(x)+v]h (其实就是y=g(x),k=[g'(x) + v]h)

所以,(f(g(x+h))-f(g(x)))/h=(f(g(x))+[f'(g(x))+u]·[g'(x)+v]h−f(g(x)))/h

=[f'(g(x))+u]·[g'(x)+v]

当h->0时,u和v都->0,这个容易看。

所以当h->0时,(f(g(x+h))-f(g(x)))/h=[f'(g(x))+0]·[g'(x)+0]

=f'(g(x))·g'(x)

然后f'(g(x))=f'(g(x))·g'(x)

证毕

简介

不是任何两个函数都可以复合成一个复合函数,只有当Mx∩Du≠Ø时,二者才可以构成一个复合函数。
设函数y=f(u)的定义域为Du,值域为Mu,函数u=g(x)的定义域为Dx,值域为Mx,如果Mx∩Du≠Ø,那么对于Mx∩Du内的任意一个x经过u。

有唯一确定的y值与之对应,则变量x与y之间通过变量u形成的一种函数关系,这种函数称为复合函数(composite function),记为:y=f[g(x)],其中x称为自变量,u为中间变量,y为因变量(即函数)。



证明:

假设要求f(g(x))对x的导数,且f(g(x))和g(x)均可导。根据定义:当h->0时,g'(x)=lim(g(x+h)-g(x))/h,所以,当h->0时,lim(g(x+h)-g(x))/h-g'(x)->0。

设v=(g(x+h)-g(x))/h-g'(x)

就有:g(x+h)=g(x)+(g'(x)+v)h

同理:f(y+k)=f(y)+(f'(y)+u)k

所以,f(g(x)+[g'(x) + v]h)=f(g(x))+[f'(g(x))+v]*[g'(x)+v]h (其实就是y=g(x),k=[g'(x) + v]h)

所以,(f(g(x+h))-f(g(x)))/h=(f(g(x))+[f'(g(x))+u]·[g'(x)+v]h−f(g(x)))/h

=[f'(g(x))+u]·[g'(x)+v]

当h->0时,u和v都->0,这个容易看。

所以当h->0时,(f(g(x+h))-f(g(x)))/h=[f'(g(x))+0]·[g'(x)+0]

=f'(g(x))·g'(x)

然后f'(g(x))=f'(g(x))·g'(x)

证毕

求函数的定义域

⑴当为整式或奇次根式时,R的值域。

⑵当为偶次根式时,被开方数不小于0(即≥0)。

⑶当为分式时,分母不为0;当分母是偶次根式时,被开方数大于0。

⑷当为指数式时,对零指数幂或负整数指数幂,底不为0(如,中)。



正确(正式)的证明如下:
假设我们要求f(g(x))对x的导数,且f(g(x))和g(x)均可导。
首先,根据定义:当h->0时,g'(x)=lim(g(x+h)-g(x))/h,所以,当h->0时,lim(g(x+h)-g(x))/h-g'(x)->0
设v=(g(x+h)-g(x))/h-g'(x)
就有:g(x+h)=g(x)+(g'(x)+v)h
同理:f(y+k)=f(y)+(f'(y)+u)k
所以,f(g(x)+[g'(x) + v]h)=f(g(x))+[f'(g(x))+v]*[g'(x)+v]h (其实就是y=g(x),k=[g'(x) + v]h)
所以,(f(g(x+h))-f(g(x)))/h=(f(g(x))+[f'(g(x))+u]·[g'(x)+v]h−f(g(x)))/h
=[f'(g(x))+u]·[g'(x)+v]
当h->0时,u和v都->0,这个容易看。
所以当h->0时,(f(g(x+h))-f(g(x)))/h=[f'(g(x))+0]·[g'(x)+0]
=f'(g(x))·g'(x)
然后f'(g(x))=f'(g(x))·g'(x)
证毕
写得比较乱,主要是比较复杂,你还是写到纸上看看吧。
你说的约分可以用来帮助记忆,但不能用来当作证明

lim△y/△u=f'(u)
根据具有极限的函数与无穷小的关系,有
△y/△u=f'(u)+α
即△y=(f'(u)+α)△u
当△x一>0时
lim△y/△x
=lim(f'(u)+α)△u/△x
=lim(f'(u)+α)lim△u/△x
=f'(u)φ'(x)

复合函数求导公式的推导过程是什么?~

教材上不是有么?

你的证明是错误的,有两个地方;
u+du=g(x+dx),??,由u=g(x)能推出吗?,你好像是为了凑出结论而编出的,这只是形式上的问题,尚不太严重,严重的是下面这个,这涉及到基本概念。
( f(g(x+dx)) - f(g(x) ) /dx = f'(x) ??,就算左边有这样一个式子,它等于右边吗?这个写法是将y直接看成了x的函数。按设定,y=f(u),u=g(x),y是u的函数【不论有没有u=g(x)】,我们能看到的是y随u的变化,我们针对y的任何运算【包括求导】只能针对u,只是因为u=g(x),我们才认为y实质上是随x变化的,尽管实质上是这样的,但我们无法对y的运算直接针对x,只能通过中介u而达到。
讲到复合函数求导,那通常的非复合函数的求导就先确定了才行。导数是因为微分的存在而存在【导数是两个微分的比值】。dy=f‘(u)du,du=g'(x)dx,所以,dy=f‘(u)×g'(x)dx,dy/dx=f‘(u)×g'(x)【通过这个链式法则,通过中介,我们间接的找到了实质上y与x的关系】。【注意:dy=f‘(u)du,du=g'(x)dx,这两个式子不论前面的u与后面的u有没有关系,都成立,一定要独立的看。如有关系,是一个u,则链式法则dy/dx=(dy/du)*(du/dx)成立,否则dy/dx就没有意义。】
你的推导方式:用取极限的方法用在复合求导上太繁琐【不是说不行】,因复合求导是基本概念求导上的二级概念,用基本概念推二级概念易懂,取极限的方法与二级概念隔了一层就繁琐。
第一部分也许说的不对,你主要看一些思路吧,仅供参考。


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(18261387066): 链式求导: 设y=f(u),u=φ(v),v=g(x); 那么dy/dx=(dy/du)(du/dv)(dv/dx); 即对每个中间变量都要求导一次.

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(18261387066): y=(3x-2)^2 y'=2(3x-2)*(3x-2)'=2(3x-2)*3=6(3x-2)=18x-12

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(18261387066): F'(g(x)) = [ F(g(x+dx)) - F(g(x)) ] / dx ...... (1) g(x+dx) - g(x) = g'(x)*dx = dg(x) ........(2) g(x+dx) = g(x) + dg(x) .........(3) F'(g(x)) = [ F(g(x) + dg(x)) - F(g(x)) ] /dx = [ F(g(x) + dg(x)) - F(g(x)) ] / dg(x) * dg(x)/dx = F'(g) * g'(x)

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