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借力打力求导数,如果一个函数不好求导,不妨先求它反函数的导数

 自石湾泿花飞舞 2020-04-23

在对幂函数y=x^μ求导时,我们用到了以自然常数e为底数的对数函数y=ln x的求导结果(ln x)'=1/x。那么,它的求导过程是怎么样的呢?我们一起来了解一下。

对数函数y=log(a)x直接求导是很难实现的,因为[log(a)(x h)-log(a)x]没法继续合并或分解。但前文中,我们已经求得了指数函数y=a^x的导数,(a^x)'=a^x*ln a。既然两者互为正反函数,我们据此,来推导一下它们的导数之间的关系。

值得注意的一点是,对数函数y=log(a)x和指数函数y=a^x互为正反函数,是从它们的函数法则上讲的。对于反函数y=log(a)x或f(x)=log(a)x,它的正函数(或直接函数)表达式应为:x=a^yg(y)=a^y。

设存在一个直接函数(或正函数)x=g(y)(导数已知)它的反函数为y=f(x)。

直接函数(或正函数)x=g(y)的导数g'(y)=△x/△y,而反函数y=f(x)的导数f'(x)=△y/△x。所以有f'(x)=1/g'(y)。也就是说,正反函数的导数互为倒数。

导数是需要极限运算的,上式中的g'(y)和f'(x)略去了极限字符lim,但这不影响两者的互为倒数关系。

我们先对直接函数g(y)=a^y求导,得:g'(y)=a^y*ln a。

那么,反函数f(x)=log(a)x的导数f'(x)=1/(a^y*ln a)。再把x=a^y代入上式,得:f'(x)=1/(x*ln a),记作(log(a)x)'=1/(x*ln a)。a=e,(ln x)'=1/x。

比较常见的正反函数还有三角函数和反三角函数。

我们以正弦函数和正切函数为例,来推导一下它们的反函数的导数。

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