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函数的运算法则及公式(函数的基本运算公式)

函数的运算法则及公式(函数的基本运算公式)

更新时间:2024-12-03 03:27:28

函数的运算法则及公式

函数的运算法则和公式包括以下几种:

加法法则:如果f(x)和g(x)是两个函数,则它们的和f(x)+g(x)也是一个函数,其定义为:f(x)+g(x)=lim_{h o 0} (f(x+h)+g(x+h))

减法法则:如果f(x)和g(x)是两个函数,则它们的差f(x)-g(x)也是一个函数,其定义为:f(x)-g(x)=lim_{h o 0} (f(x+h)-g(x+h))

乘法法则:如果f(x)和g(x)是两个函数,并且满足f(x)是g(x)的一个原函数,则它们的积f(x)g(x)也是一个函数,其定义为:f(x)g(x)=lim_{h o 0} (f(x)g(x+h)-f(x)g(x))$

除法法则:如果f(x)和g(x)是两个函数,并且满足g(x) eq0,则它们的商frac{f(x)}{g(x)}也是一个函数,其定义为:frac{f(x)}{g(x)}=lim_{h o 0} frac{f(x)g(h)-f(x)g(0)}{g(h)g(0)}

复合函数:如果f(u)和g(x)是两个函数,并且满足g(x)=u,则它们的复合函数f(g(x))也是一个函数,其定义为:f(g(x))=lim_{h o x}f(g(h))

  复合函数导数公式

  .常用导数公式

  1.y=c(c为常数) y'=0

  2.y=x^n y'=nx^(n-1)

  3.y=a^x y'=a^xlna

  y=e^x y'=e^x

  4.y=logax y'=logae/x

  y=lnx y'=1/x

  5.y=sinx y'=cosx

  6.y=cosx y'=-sinx

  7.y=tanx y'=1/cos^2x

  8.y=cotx y'=-1/sin^2x

  9.y=arcsinx y'=1/√1-x^2

  10.y=arccosx y'=-1/√1-x^2

  11.y=arctanx y'=1/1+x^2

  12.y=arccotx y'=-1/1+x^2

  在推导的过程中有这几个常见的公式需要用到:

  1.y=f[g(x)],y'=f'[g(x)]•g'(x)『f'[g(x)]中g(x)看作整个变量,而g'(x)中把x看作变量』

  2.y=u/v,y'=u'v-uv'/v^2

  3.y=f(x)的反函数是x=g(y),则有y'=1/x'

  证:1.显而易见,y=c是一条平行于x轴的直线,所以处处的切线都是平行于x的,故斜率为0。用导数的定义做也是一样的:y=c,⊿y=c-c=0,lim⊿x→0⊿y/⊿x=0。

  2.这个的推导暂且不证,因为如果根据导数的定义来推导的话就不能推广到n为任意实数的一般情况。在得到 y=e^x y'=e^x和y=lnx y'=1/x这两个结果后能用复合函数的求导给予证明。

  3.y=a^x,

  ⊿y=a^(x+⊿x)-a^x=a^x(a^⊿x-1)

  ⊿y/⊿x=a^x(a^⊿x-1)/⊿x

  如果直接令⊿x→0,是不能导出导函数的,必须设一个辅助的函数β=a^⊿x-1通过换元进行计算。由设的辅助函数可以知道:⊿x=loga(1+β)。

  所以(a^⊿x-1)/⊿x=β/loga(1+β)=1/loga(1+β)^1/β

  显然,当⊿x→0时,β也是趋向于0的。而limβ→0(1+β)^1/β=e,所以limβ→01/loga(1+β)^1/β=1/logae=lna。

  把这个结果代入lim⊿x→0⊿y/⊿x=lim⊿x→0a^x(a^⊿x-1)/⊿x后得到li

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