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复合函数怎么求导啊

2025-09-09 10:01:05

问题描述:

复合函数怎么求导啊,跪求万能的知友,帮我看看!

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2025-09-09 10:01:05

复合函数怎么求导啊】在学习微积分的过程中,复合函数的求导是一个非常重要的知识点。很多同学在刚开始接触时会感到困惑,不知道该如何下手。其实只要掌握好“链式法则”(Chain Rule),就能轻松解决这类问题。

一、什么是复合函数?

复合函数是指由两个或多个函数组合而成的新函数。例如:

如果 $ y = f(u) $,而 $ u = g(x) $,那么 $ y = f(g(x)) $ 就是一个复合函数,记作 $ y = f \circ g $。

二、复合函数的求导方法

复合函数的求导需要使用链式法则,其基本思想是:

> 先对外层函数求导,再对内层函数求导,最后将两者相乘。

公式表示为:

$$

\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}

$$

三、求导步骤总结

步骤 操作说明
1 确定外层函数和内层函数。例如:$ y = \sin(3x) $,外层是 $ \sin(u) $,内层是 $ u = 3x $。
2 对外层函数求导,把内层函数当作变量。例如:$ \frac{d}{du} \sin(u) = \cos(u) $。
3 对内层函数求导。例如:$ \frac{d}{dx} 3x = 3 $。
4 将两步的结果相乘。例如:$ \cos(3x) \cdot 3 = 3\cos(3x) $。

四、常见复合函数求导示例

函数 外层函数 内层函数 导数计算过程 结果
$ y = \sin(2x) $ $ \sin(u) $ $ u = 2x $ $ \cos(u) \cdot 2 $ $ 2\cos(2x) $
$ y = e^{x^2} $ $ e^u $ $ u = x^2 $ $ e^u \cdot 2x $ $ 2x e^{x^2} $
$ y = \ln(5x + 3) $ $ \ln(u) $ $ u = 5x + 3 $ $ \frac{1}{u} \cdot 5 $ $ \frac{5}{5x + 3} $
$ y = (x^3 + 1)^4 $ $ u^4 $ $ u = x^3 + 1 $ $ 4u^3 \cdot 3x^2 $ $ 12x^2(x^3 + 1)^3 $

五、小结

复合函数的求导并不复杂,关键在于识别外层和内层函数,并正确应用链式法则。通过多做练习题,逐步熟悉各种类型的复合函数,就能熟练掌握这一技巧。

如果你在学习过程中遇到困难,不妨从简单的例子入手,逐步提升难度,相信你会越来越得心应手!

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