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1、§3.高阶导数函数f(x)的导数f'(x)又称为f(x)的一阶导数(导函数),则称其为y=f(x)的二阶导数,记为位置函数s=s(t)在时刻t的速度仍是t的函数,称为运动的加速度,a=二阶导数的导数称为三阶导数,…一般,n–1阶导数的导数称为n阶导数,记作二阶及二阶以上的导数统称高阶导数。f(x)可看成零阶导数。例题讨论例1:解:例2:解:求n阶导数:多次接连地求导数,直至找到规律。例:求下列函数的n阶导数:显然,y(n+1)=0.n次多项式的一切高于n阶的导数均为0.解:一般:解:特别,当a=e时,解:解:解:解:…
2、…同理,解:……解:若u(x),v(x)在点x处都具有n阶导数,则有:——莱布尼兹公式见P.101例8课外作业习题集2-5(A)1(6,7,10)、8、9、10习题集2-5(B)4(4,6,7,10)、5(3)、6§4.隐函数的导数由参数方程所确定的函数的导数一、隐函数的导数一般地,如果在方程F(x,y)=0中,当x在某区间内取任一值时,相应地总有满足这方程的y值存在,那么就说方程F(x,y)=0在这区间内确定了y是x的函数,——显函数——隐函数把一个隐函数化成显函数,叫做隐函数的显化。对y5+2y-x=0,必存在y=
3、f(x),对隐函数的求导方法:①方程两边同时对x求导;②方程中函数(如y)看成中间变量。由代数基本定理知,但因无法解出y而不能显化。例题讨论例1:解:方程两边同时对x求导:例2:求由方程xlny+ex+y=e所确定的隐函数y在x=0处的切线方程与法线方程。解:在x=0处的切线方程:即点(0,1)法线方程:方程两边对x求导:例3:注意:写出解:方程两边对x求导:在(*)两边再对x求导:(*)=0.对数求导法1.对因式的积商求导例:解:两边取对数:2.对幂指函数y=u(x)v(x)求导例1:解一:利用复合函数求导法则,解二
4、:两边取对数:利用对数求导法两边求导数:例2:解:两边取对数:两边再取对数:两边求导数:例3:解:两边取对数:两边对y求导:二、由参数方程所确定的函数(参量函数)的导数例题讨论例1:解:例2:切线方程与法线方程。解:三、相关变化率函数x=x(t),y=y(t)均可导,这种相互依赖的变化率称为相关变化率。从其中一个变化率可求出另一个变化率。又有y=f(x)或x=g(y),从而变化率方法:1.建立变量x与y的等量关系,2.关系式中x,y都对第三个变量t求导,3.从一个已知变化率求另一相关变化率。例:参见P.110例10(自
5、学)课外作业习题集2-6(A)1(3,5,6)、4、5、6(3,4)、7(2)习题集2-6(B)1(4,5,6,10)、2、3(2,3,5)、5§5.函数的微分对y=f(x),当x有增量的函数,再如:y=x4,∴要找简单的便于计算的△y的近似表达式。一、微分的概念如:y=cosx,1.引例一块边长为x0的正方形金属薄片,受热膨胀后边长为x0+△x,求薄片面积的改变量。x0x0x02x0+△x△x△x△x2正方形面积:面积改变量:对满足一定条件的函数y=f(x),当自变量在点x处有增量△x时,我们的目的是寻求函数的增量△
6、y关于△x的一次近似式,且使近似的误差是△x的高阶无穷小,2.微分的定义其中A是不依赖于△x的常数,则称y=f(x)在点x0是可微的,微分,记作dy,即dy=A△x.3.函数可微的条件定理:函数f(x)在点x0处可微函数f(x)在点x0处可导证:∵f(x)在点x0处可微,f(x)在点x0处可导。说明:是自变量x的一个任意增量,且与x无关。又称dy为△y的线性主部(当△x→0),(3)为统一起见,也称△x为自变量x的微分,记作dx,即△x=dx,∴在x0处的微分(4)f(x)在任意点处的微分称为函数的微分又称为“微商”,
7、dy与dx是独立的。例题讨论例1:解:=0;(1)(2)例2:例3:解:解:二、微分的基本微分公式与运算法则1.基本微分公式参见P.1052.四则运算法则设u(x),v(x)可微,(C:常数)由微分公式也可得3.复合函数的微分法则无论变量是自变量还是中间变量,其微分形式都保持不变,微分的这种性质称为一阶微分形式的不变性。例1:例2:填空:解:三、微分的几何意义与应用曲线y=f(x),xy0M0.M.Tx0y=f(x)△y是函数在曲线M0点处纵坐标上的增量;dy是函数在M0点处的切线纵坐标上的增量。PQM0Q=△x,MQ
8、=△y,∴dy=PQ右式即为f(x)的一阶近似式。特别,取x0=0,有例:利用微分求e0.02的近似值。解:课外作业习题集2–73(4,5,6,10)、41,2(做在书上),4,5(2),6,7(4),9(2),10,11(1),12总复习题习题集2–86,7(2),10(1),13,15