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复合函数求导法则

复合函数求导法则

复合函数求导法则,也称为链式法则,是微积分中用于求复合函数导数的基本法则。以下是复合函数求导法则的概述:

复合函数求导法则

1. 链式法则

设函数 \\( y = f(\\mu) \\) 在点 \\(\\mu = \\psi(x) \\) 处可导,且函数 \\(\\mu = \\psi(x) \\) 在点 \\( x \\) 处可导,则复合函数 \\( y = f[\\psi(x)] \\) 在点 \\( x \\) 处可导,其导数为:

\\[ \\frac{dy}{dx} = \\frac{dy}{d\\mu} \\cdot \\frac{d\\mu}{dx} \\]

或者等价地:

\\[ y\'(x) = f\'(\\mu) \\cdot \\psi\'(x) \\]

2. 链式法则的推广

对于多元复合函数,如果函数 \\( z = f(x, y) \\) 其中 \\( x = g(t), y = h(t) \\),且 \\( g(t) \\) 和 \\( h(t) \\) 是可微函数,则:

\\[ \\frac{\\partial z}{\\partial x} = \\frac{\\partial f}{\\partial u} \\cdot \\frac{\\partial u}{\\partial x} + \\frac{\\partial f}{\\partial v} \\cdot \\frac{\\partial v}{\\partial x} \\]

其中 \\( u = h(x, y) \\) 和 \\( v = g(x, y) \\)。

应用实例

假设我们要求函数 \\( y = f(g(x)) \\) 的导数,其中 \\( f \\) 和 \\( g \\) 都是可导函数,则根据链式法则,导数为:

\\[ \\frac{dy}{dx} = f\'(g(x)) \\cdot g\'(x) \\]

注意事项

确保复合函数的每一部分都是可导的。

对于复合函数的导数,可以分解成简单函数的导数,然后将这些导数相乘。

在实际应用中,可能需要画出函数关系图来帮助理解复合函数的结构。

复合函数求导法则是微积分中非常重要的工具,它允许我们求出复杂函数的导数,从而解决更广泛的数学问题。

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