デリバティブを見つける方法は?
与えられた関数の導関数を見つける問題高校や高等教育における数学の主要なコースの1つです。関数を完全に調べ、その派生関数を取らずにグラフを構築することは不可能です。機能の派生物は、基本的な機能の派生物の表と同様に、分化の基本ルールを知ることによって容易に見出すことができる。関数の導関数を見つける方法を見てみましょう。
微分関数は、引数の増分が0になる傾向がある場合、関数の増分と引数の増分の比の限界です。
この定義を理解することはむしろ困難です。限度の概念は学校で十分に研究されていない。しかし、さまざまな関数の導関数を見つけるために、定義を理解する必要はなく、数学者の専門家に任せて、微分を見つけることにまっすぐ進みましょう。
微分を求める過程を微分といいます。関数が微分されると、新しい関数が得られます。
指定のために、ラテン文字のf、gなどを使用します。
デリバティブにはさまざまな表記法があります。ストロークを使用します。例えば、g "は、gの導関数を見つけることを意味します。
デリバティブの表
どのように見つけるかという質問に答えるためにデリバティブの場合、基本的な機能の派生物の表を持たせる必要があります。基本関数の導関数を計算するために、複雑な計算を行う必要はありません。デリバティブ表でその価値を見るだけで十分です。
- C "= 0
- (sin x) "= cos x
- (cos x) "= -sin x
- (xn) "= n xn-1
- (ex) "= ex
- (ln x)= 1 / x
- (ax) "= axln
- (ログax) "= 1 / x ln a
- (tan x)」= 1 / cos2x
- (ctg x) "= - 1 / sin2x
- (arcsin x)」= 1 /√(1-x2)
- (arccos x)」= - 1 /√(1-x2)
- (arctg x)」= 1 /(1 + x2)
- (arcctg x)」= - 1 /(1 + x2)
例1.関数y = 500の導関数を求めます。
これは定数であることがわかります。導関数の表によれば、定数の導関数はゼロであることが知られている(式1)。
(500)」= 0
例2.関数y = xの微分を求める100.
これは、100の指数におけるべき乗関数であり、その派生関数を見つけるには、指数による関数の乗算と1の減算が必要です(数式3)。
(x100)」= 100×99
例3.関数y = 5の導関数を求めるx
これは指数関数です。数式4で導関数を計算します。
(5x) "= 5xln5
例4.関数y = logの導関数を求める4x
対数の導関数は、式7から求められます。
(ログ4x) "= 1 / x ln 4
差別化ルール
どのように検索するかを見てみましょうそれがテーブルにない場合、関数の導関数。研究される関数のほとんどは初等ではなく、最も単純な演算(加算、減算、乗算、除算、および数値による乗算)の助けを借りて基本関数の組み合わせです。その派生品を見つけるには、差別化のルールを知っていなければなりません。また、文字f、gは関数、Cは定数である。
定数係数は、微分係数の符号として取ることができる
(C f) "= C f"
例5.関数y = 6 * xの導関数を求める8
定数係数6をとり、x4。これはべき乗関数であり、その導関数は導関数テーブルの式3から求められます。
(6×8) "= 6 *(x8) "= 6 * 8 * x7= 48 * x7
2.和の導関数は、導関数の和に等しい
次に:
(f + g) "= f" + g "
例6.関数y = xの微分を求める100+ sin x
この関数は2つの関数の和であり、その派生関数はテーブルから見つけることができます。 (x100)」= 100×99 と(sin x) "= cos xの和の導関数は、これらの導関数の和に等しくなります。
(x100+ sin x) "= 100×99+ cos x
3.差異のデリバティブはデリバティブの差異に等しい
(f-g) "= f" -g "
例7.関数y = xの導関数を求める100 - cos x
この関数は、2つのその派生物をテーブルから見つけることもできる関数です。差の導関数は微分の差に等しいので、(cos x) "= - sin xであるので、符号を変更することを忘れないであろう。
(x100 - cos x) "= 100×99 + sin x
例8.関数y = eの導関数を求めるx+ tg x-x2.
この関数には和と差があり、それぞれの項の導関数を見つける:
(ex) "= ex、(tg x) "= 1 / cos2x、(x2) "= 2とすると、初期関数の導関数は次のようになります。
(ex+ tg x-x2) "= ex+ 1 / cos2x -2 x
4.作品の派生物
(f * g) "= f" * g + f * g "
例9.関数y = cos x * eの導関数を求めるx
これを行うために、我々はまず、各因子(cos x)= - sin xおよび(ex) "= ex。今度は、製品の式のすべてを代用します。第1の関数の導関数に第2の関数の掛け算をかけ、第1の関数の積を第2の関数の導関数に加える。
(cos x * ex) "= excos x - ex* sin x
特定の
次に:
(f / g) "= f" * g - f * g "/ g2
例10.関数y = xの導関数を求める50/ sin x
商の導関数を求めるために、まず分子と分母の導関数を別々に求めます:(x50)」= 50×49 (sin x) "= cos x。商の導関数を式に代入すると、次のようになります。
(x50/ sin x) "= 50x49* sin x - x50* cos x / sin2x
複雑な関数の導関数
複雑な関数は、いくつかの関数の構成で表される関数です。複雑な関数の導関数を見つけるために、規則もあります。
(u(v)) "= u"(v)* v "
そのような関数の導関数を見つける方法を見てみましょう。 y = u(v(x))を複素関数とする。我々は関数uを外部変数、vを内部変数と呼ぶ。
例えば:
y = sin(x3)は複雑な関数です。
次に、y = sin(t)は外部関数
t = x3 - 内部。
この関数の導関数を計算しようとしましょう。この式により、内部関数と外部関数の導関数を掛ける必要があります。
(sin t)」= cos(t)は外部関数の微分である(ここで、t = x3)
(x3) "= 3x2 内部関数の導関数である
そして、(sin(x3))」= cos(x3)* 3倍2複合関数の導関数です。