Jump to content

Правила дифференциации

(Перенаправлено из производных правил )

Это краткое изложение правил дифференциации то есть правила вычисления производной функции , в исчислении .

Элементарные правила дифференциации

[ редактировать ]

Если не указано иное, все функции являются функциями реальных чисел ( r ) , которые возвращают реальные значения; Хотя в более общем плане приведенные ниже формулы применяются везде, где они хорошо определены [ 1 ] [ 2 ] - включая случай сложных чисел ( C ) . [ 3 ]

Постоянное термин правило

[ редактировать ]

Для любого значения , где , если Постоянная функция, данная , затем . [ 4 ]

Доказательство

[ редактировать ]

Позволять и Полем По определению производной,

Это показывает, что производная любой постоянной функции составляет 0.

Интуитивно понятное (геометрическое) объяснение

[ редактировать ]

Производной касающейся функции в точке является наклон линии, кривой в точке. Наклон постоянной функции равен нулю, потому что касательная линия к постоянной функции горизонтальна, а ее угол равен нулю.

Другими словами, значение постоянной функции y не будет изменяться, поскольку значение x увеличивает или уменьшается.

В каждой точке производное - это наклон линии , касающейся кривой в этой точке. ПРИМЕЧАНИЕ. Производная в точке A является положительной , где зеленый и приборный, отрицательный, где красный и пунктирный, и ноль , где черный и твердый.

Дифференциация линейна

[ редактировать ]

Для любых функций и и любые реальные цифры и , производная функции Что касается является:

В обозначениях Лейбниза это написано как:

Специальные случаи включают:

  • Правило постоянного фактора
  • суммы Правило
  • разницы Правило

Правило продукта

[ редактировать ]

Для функций и , производная функции Что касается является В обозначениях Лейбниза это написано

Цепное правило

[ редактировать ]

Производная функции является

В обозначениях Лейбниза это написано как: часто сокращается до

Сосредоточение внимания на понятии карт, и дифференциал - карта , это написано более кратким способом как:

Правило обратной функции

[ редактировать ]

Если функция F имеет обратную функцию g , что означает, что и затем

В leibniz нотации это написано как

Законы о власти, полиномы, коэффициенты и взаимные

[ редактировать ]

Полиномиальное или элементарное правило власти

[ редактировать ]

Если , для любого реального числа затем

Когда это становится особым случаем, что если затем

Объединение правила мощности с суммой и постоянными правилами позволяет вычислять производную любого полинома.

Взаимное правило

[ редактировать ]

Производная Для любой (нетранирующей) функции f есть:

где бы F не нулевой.

В обозначениях Лейбниза это написано

Взаимное правило может быть получено либо из правила, либо из комбинации правила власти и правила цепи.

Отношение правила

[ редактировать ]

Если f и g являются функциями, то:

где бы g Ненуле.

Это может быть получено из правила продукта и взаимного правила.

Обобщенное правило власти

[ редактировать ]

Правило элементарной власти значительно обобщает. Наиболее общим правилом власти является правило функциональной мощности : для любых функций F и G ,

Где бы обе стороны хорошо определены.

Особые случаи

  • Если , затем когда А является каким-либо ненулевым реальным числом, а Х положительно.
  • Взаимное правило может быть получено как особый случай, когда .

Производные экспоненциальных и логарифмических функций

[ редактировать ]

Приведенное выше уравнение верно для всех C , но производная для дает сложный номер.

Приведенное выше уравнение также верно для всех C , но дает комплексное число, если .

где это функция Wambert W

Логарифмические производные

[ редактировать ]

Логарифмическая производная - это еще один способ указать правило для дифференциации логарифма функции (используя правило цепи):

где бы F положительный.

Логарифмическая дифференциация - это метод, который использует логарифмы и правила его дифференциации для упрощения определенных выражений, прежде чем фактически применять производную. [ Цитация необходима ]

Логарифмы могут использоваться для удаления показателей, преобразования продуктов в суммы и преобразования деления в вычитание - каждый из которых может привести к упрощенному выражению для принятия производных.

Производные тригонометрических функций

[ редактировать ]

Деривативы в таблице выше предназначены для того, когда диапазон обратного секунды и когда диапазон обратного CoseCant

Это часто бывает дополнительно определять обратную касательную функцию с двумя аргументами , Его значение заключается в диапазоне и отражает квадрант точки Для первого и четвертого квадранта (т.е. ) один есть Его частичные производные

Производные гиперболических функций

[ редактировать ]

См. Гиперболические функции для ограничений на эти производные.

Производные специальных функций

[ редактировать ]
Гамма -функция
с быть функцией Digamma , выраженной в скобках выражения справа от в линии выше.
Функция Riemann Zeta

Производные интегралов

[ редактировать ]

Предположим, что необходимо дифференцировать по сравнению с x функцию

где функции и оба непрерывны в обоих и в некотором регионе самолет, в том числе и функции и оба непрерывны, и оба имеют непрерывные производные для Полем Тогда для :

Эта формула является общей формой интегрального правила Лейбниза и может быть получена с помощью Фундаментальная теорема исчисления .

Производные к n -hord

[ редактировать ]

Существуют некоторые правила для вычисления N -й производной функций, где n является положительным целым числом. К ним относятся:

Формула Фавкая Бруно

[ редактировать ]

Если f и g дифференцируют n -times, то где и набор состоит из всех неотрицательных целочисленных решений диофантинского уравнения .

Генерал Лейбниц Правило

[ редактировать ]

Если f и g дифференцируют n -times, то

Смотрите также

[ редактировать ]
  1. ^ Calculus (5th Edition) , F. Ayres, E. Mendelson, Schaum's Outline Series, 2009, ISBN   978-07-150861-2 .
  2. ^ Усовершенствованное исчисление (3 -е издание) , Р. Реде, г -н Шпигель, серия схем Шаума, 2010, ISBN   978-07-162366-7 .
  3. ^ Сложные переменные , г -н Шпигель, С. Липшутц, JJ Schiller, D. Spellman, серия Schaum's Outlines, McGraw Hill (США), 2009, ISBN   978-07-161569-3
  4. ^ «Правила дифференциации» . Университет Ватерлоо - CEMC Open Courseware . Получено 3 мая 2022 года .

Источники и дальнейшее чтение

[ редактировать ]

Эти правила приведены во многих книгах, как по элементарному, так и в расширенном исчислении, в чистой и прикладной математике. Те, кто в этой статье (в дополнение к вышеуказанным ссылкам) можно найти в:

  • Математическое справочник по формулам и таблицам (3 -е издание) , S. Lipschutz, Mr Spiegel, J. Liu, Schaum's Outline Series, 2009, ISBN   978-07-154855-7 .
  • Кембриджский справочник по физике формул , Г. Воан, издательство Кембриджского университета, 2010, ISBN   978-0-521-57507-2 .
  • Математические методы для физики и инженерии , KF Riley, MP Hobson, SJ Bence, Cambridge University Press, 2010, ISBN   978-0-521-86153-3
  • NIST Handbook по математическим функциям , FWJ Olver, DW Lozier, RF Boisvert, CW Clark, Cambridge University Press, 2010, ISBN   978-0-521-19225-5 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: a721018589cf12e38594728b5ab1ff67__1719387420
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/a7/67/a721018589cf12e38594728b5ab1ff67.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Differentiation rules - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)