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1、[例2]求圆在时的切线。解:因为可确定两个隐函数,和在x=时,确定了周围上的二个点A(,)和B(,)。欲求和,在方程两边求导,得:所以所以所求切线为:和[例3]求笛卡儿(Descartes)叶形线:所确定的隐函数的一阶与二阶导数。解:在方程两边对x求导……(*)对(*)继续求导:[例4],求。解:一般地,设,求先对两边求对数:,这就是一个隐函数,在两边对x求导数:令[例5]求的导数。二.由参数方程所确定的函数的导数在解析几何里,曲线常可用参数来表示:一般讲,这个参数方程确定了y是x的函数,如果具有连续的单调的反函数,那么所确定的函数就是与所复合的函数。
2、若y可表示成x的某个算式,这时求y对x的导数较容易,但一般地,不容易求,因此,我们寻找一种直接从参数方程来求导的方法。由,两边求导,得:这就是直接从参数方程求的公式,由此还有求二阶导数,方法是在:两边再对x求导:[例6]设,求。解:所以。[例7]设求与。解:。三.相关变化率§2.7函数的微分一.微分的定义:先观察一个具体的问题,设一边长为x的正方形,它的面积为A=是的函数,若边长增加,相应地正方形的面积得到增量:。它是有两部分组成,第一部分是的线形函数,第二部分是的高阶无穷小,由此可见,当很小时,影响正方形面积增量的主要是:,而可忽略不计,因而用近似代
3、替,其误差是的高阶无穷小,即以为边的小正方形的面积。一般地,若为定义在某区间上的函数,为该区间内的一点,当给自变量以一个增量时,函数得到一个增量:。定义:若函数在的增量可表示为的线形函数(A为不依赖的常数)与较高阶的无穷小量两部分之和:……..(1)就称函数在点可微,并称为在点的相应于自变量增量的微分,记为:或,而。定理:函数在点可微(微分为)的充要条件是函数在可导(导数为)。证:在可微在的增量可写成所以在点可导,且.在可导,其中,,又,所以,所以,所以在点可微。由此可见,一元函数可微性与可导性是互相等价的。若在区间I上的每一点都可微,就称是I上的可微
4、函数,记在I上的微分为,显然,它不仅依赖,也依赖x..[例1]求在处的微分,并求此时的微分.解:(1)(2)[例2]求的微分.解:注:(1)上例说明自变量的增量就是函数的微分,通常称为自变量的微分,记为。从此,的微分又可记为……….(2)(2)说明函数的微分等于函数的导数与自变量微分的乘积。若在(2)式两边同时除以,得……....(3)(3)说明函数的导数等于函数的微分与自变量微分之商。因此,导数亦称微商。以后导数的记号是作为一个整体来看的,现在此记号就可看成是分子为,分母为的分式。一.基本初等函数的微分公式与微分运算法则。①.基本初等函数的微分公式:
5、由(2)知:要求微分知道其导数就行了。因此,由基本初等函数导数公式立即就能得到基本初等函数的微分公式。②.微分运算法则:另外,也立即能得到微分运算法则。③复合函数的微分法则:设,,则复合函数的微分为:,又,另一方面,直接从求关于自变量的微分为,二者形式一样,这说明不论是自变量还是中间变量,都有.这一性质称为微分形式不变性。[例3]求的微分。解:[例4]求微分。解:或[例5]求的微分解:[例6]在下列括号中填入适当的函数,使等式成立。(1)(2)三.微分的几何意义如图,当自变量由x增加x+到时,函数y=f(x)相应的增量,又在M()点,函数的切线的斜率为
6、,从而得:PQ=,MQ=是曲线y=f(x)上的点的纵坐标的增量。是曲线在M点的切线上的点的纵坐标的增量,当时,故常用d来代替,用于近似的计算:注1:,当时,若,则相对误差,可见,当越小,则用代替的效果越好!2:并非任一函数在处都可微。[例7]导出sinx,tgx,ln(1+x),e在x=0处附近的近似计算公式。解:所以同理得tan,ln(1+).§2.7微分的运用在上节,我们曾讲过用=来进行近似计算,在此若令x=x+,则有f(x)-f(x)==(x-x)f(x)f(x)+(x-x)………(1)上式表明,若要计算f(x)的值,可找一邻近于x的点x使f(x
7、),易于计算,然后用(1)近似求出f(x)。[例1]求的近似值。解:是函数y=在x=0.97处的值,此时,可取x=1,x=0.97x-x=-0.03,又f(x)=1=()=1+(-0.03)=0.985(查表:0.9849)在(1)中若x=0,且当
8、x
9、很小时,有公式:f(x)f(0)+f(0)x…(2)由此(2)式不难验证:当
10、x
11、很小时,有sinxx,tgxx,ln(1+x)x,1+x,(1+x)1+x等等。微分还可以用于误差估计中,在测量某一量时,所测的结果于精确值有个误差,有误差的结果在计算过程中,必导致所计算的其它量也带有误差,那么如何估计这
12、些误差呢?一般地,设A为某量地精确值,a为所测地近似值,
13、A-a
14、称为其绝对误差,
15、
16、称为其相