1、微积分初步学习辅导(四)导数与微分部分典 型 例 题例1 求下列函数的导数或微分:(1)设,求.(2)设,求(3)设,求.分析 这三个函数都是由基本初等函数经过四则运算得到的初等函数,求导或求微分时,需要用到导数基本公式和导数的四则运算法则.对于(1)先用导数的加法法则,再用导数基本公式;对于(2),可以先用导数除法法则,再用基本公式;但注意到(2)中函数的特点,先将函数进行整理,则可用导数的加法法则求导,得到函数的导数后再乘以,得到函数的微分;对于(3)用导数除法法则,再用基本公式.解 (1) = = =(2)因为所以,于是 .(3)因为 = =所以=在运用导数的四则运算法则应注意: 在求导
2、或求微分运算中,一般是先用法则,再用基本公式; 把根式写成幂次的形式,这样便于使用公式且减少出错; 解题时应先观察函数,看看能否对函数进行变形或化简,在运算中尽可能的避免使用导数的除法法则. 如例1中的(2)小题,将变形为后再求导数,这种解法比直接用除法法则求解要简便且不易出错.导数的乘法和除法法则与极限相应的法则不同,运算也相对复杂得多,计算时要细心.例2 求下列函数的导数或微分:(1) 设,求.(2) 设,求.(3) 设,求.分析 采用复合函数求导法则,所设的中间变量应是基本初等函数或基本初等函数的四则运算.求导时,依照函数的复合层次由最外层起,向内一层层地对中间变量求导,直至对自变量求导
3、为止.解 (1)设,利用复合函数求导法则,有代回还原得在基本掌握复合函数求导法则后,也可以不写出中间变量,如下解法: (2)设,利用复合函数求导法则,有代回还原得 或着 (3)设,利用复合函数求导法则和导数的四则运算法则有,代回还原得或着 例3求下列方程所确定的隐函数的导数或微分:(1),求; (2) ,求. 分析 隐函数的特点是:因变量y与自变量x的对应关系是隐藏在方程中的.因此,在求导数时,不要忘记y是x的函数,在对y的函数求导后切记再乘以y对x的导数.依隐函数求导数的步骤求导.解(1)方法1 由导数得到微分.方程两边对自变量x求导,视y为中间变量,有 即 整理方程,解出,得=方法2 方程
4、两边对变量求微分,这时变量y和x的地位是相同的,即不再将y看作x的函数.=(2)方程两边对自变量x求导,视y为中间变量,有 于是 整理方程解出,得.例4 求由曲线在点的切线方程.分析 如果函数可导,函数曲线在点处的切线方程为因此求曲线在某点处的切线方程,必须知道两点:曲线在点处的导数;切点. 此题中,切点已知,只需对隐函数方程求导数,求出.解 方程两边对求导,得解出,得于是,在点的切线方程为即 请注意:求曲线的切线方程是导数概念的一个重要应用,一般地,在题目中只给出切线方程的两个要点中的一个,另一个是要根据已知条件求出来的.再则,如果已知条件中只给了切点的横坐标,那么纵坐标可以通过得到.例5 求函数的二阶导数.分析 函数的二阶导数为函数一阶导数的导数.(如果仍然可导).解 因为 所以 .6 / 6