函数复合运算法则
⑴ 导数的复合函数运算法则
复合函数求导法则 y=f(u(x)) 对x求导 y ' = u(x)' * f(u(x))',f(u(x))‘ 要把括号里的u(x)看做整体求导,你问的等式中2就是(2x+3)对x求导的结果,再把(2x+3)看做一个整体对其5次方进行求导。
y=【(2x+5)的5次方】’ =2[(2x+5)的5次方]=2*5*[(2x+5)的4次方]。
⑵ 复合导数运算法则
复合函数求导法则 y=f(u(x)) 对x求导 y ' = u(x)' * f(u(x))',f(u(x))‘ 要把括号里的u(x)看做整体求导,你问的等式中2就是(2x+3)对x求导的结果,再把(2x+3)看做一个整体对其5次方进行求导.
y=【(2x+5)的5次方】’ =2[(2x+5)的5次方]=2*5*[(2x+5)的4次方].
⑶ 复合函数极限运算法则里的条件
梳理如下:
第一个问题:一定要有条件“ψ(x)≠u0”。
例①,ψ(x)=1 (x∈R),
f(u)为分段函数:当u≠1时,f(u)=u;当u=1时,f(u)=2,
取x0=1,则u0=1,【ψ(x)=u0】=1,lim(u→1)f(u)=1=A,lim(x→1)f(ψ(x))=f(1)=2,2≠1,
即lim(x→1)f(ψ(x))≠A,即定理1的结论不成立。
第二个问题:关于例子x*sin(1/x),
首先,这个函数是由两个函数的乘积构成的:f(x)= x,g(x)=sin(1/x):f(x)*g(x)=x*sin(1/x),
而不是由两个函数的复合构成的。
仅从这一点来说,把这个例子用在这里并不合适。
不过,这其中的第二个函数sin(1/x)是由两个函数的复合构成的:ψ(x)=1/x,f(u)=sinu。
其次,函数x*sin(1/x)当x→0时的极限确定是0,这是因为一个无穷小量乘以一个有界量还是无穷小量。
这个也可以通过x*sin(1/x)的图像来理解。
所以,关于例子x*sin(1/x),无论你取 x等于或不等于1/nπ,只要x→0,它的极限就是0。
对此,原问题中的陈述不正确。
从这一点来说,把这个例子用在这里也不合适。
合适的例子是上面的例①。
第三个问题:细化一下,
在定理1中是说,“在x0的某去心邻域内ψ(x)≠u0”,
也就是说,是在x0的附近成立ψ(x)≠u0就可以。
例如,ψ(x)=sinx (x∈R),
取x0=0,则u0=0,
【ψ(x)≠u0在x0的某去心邻域内成立,比如在去心邻域(-1/2π,1/2π)成立】
【而在x0的以远,比如在去心邻域(-2π,2π),ψ(x)≠u0就不成立】
这种情况属于符合定理1中的条件“在x0的某去心邻域内ψ(x)≠u0”。
如果不存在这样的邻域,则就不符合条件。
⑷ 复合函数极限运算法则是什么
极限代表的是一种趋向性,函数f(x)在x=x0处的极限与f(x)在x=x0处的函数值无关(假设f(x)在x=x0处有定义),所以函数极限定义用的是x0的去心邻域,因为当x=x0时,|f(x)-A|=|f(x0)-A|<ε就不一定成立了,比如f(x)=0(当x≠0时),f(x)=1(当x=0时),lim(x->0)f(x)=0,而f(0)=1,而f(x)在x=x0处的极限与f(x)在x=x0处的函数值的统一依靠连续性实现的。所以书上一般不说复合函数的极限运算,而是给出复合函数的连续性,因为复合函数的极限运算是有条件的。先给个例子:
当u=0时,y=f(u)=0,当u≠0时,y=f(u)=1,u=g(x)=x*sin(1/x)(x≠0)
显然有lim(x->0)g(x)=0,lim(u->0)f(u)=1,但是f(g(x))在x=0处没有极限。
因为在0的任意小的去心邻域内都有存在ξ,使得g(ξ)=0.
这样在0的任意小的去心邻域内,f(g(x))=0和f(g(x))=1都可以取到,f(g(x))在x=0处没有极限。
所以满足lim(x->x0)g(x)=u0,且x0的任意小的去心邻域内都有g(x)≠u0,lim(u->u0)f(u)=A.
才可以证明lim(x->x0)f(g(x))=A.证明如下:
因为lim(u->u0)f(u)=A,所以对任意ε>0,存在δ1>0,当u满足:0<|u-u0|<δ1时,|f(u)-A|<ε,
又因为lim(x->x0)g(x)=u0,所以对上述的δ1>0,存在δ2>0,当x满足:0<|x-x0|<δ2时,|g(x)-u0|<δ1,
又x0的任意小的去心邻域内都有g(x)≠u0,所以当x满足:0<|x-x0|<δ2时,0<|g(x)-u0|<δ1,
于是对任意ε>0,存在δ2>0,当x满足:0<|x-x0|<δ2时,有0<|g(x)-u0|<δ1,进而有|f(g(x))-A|<ε,
这就证明了lim(x->x0)f(g(x))=A.(如果没有条件“x0的任意小的去心邻域内都有g(x)≠u0”,则只能有“|g(x)-u0|<δ1”,而不能进一步得到“0<|g(x)-u0|<δ1”,就会出现像上面一样的反例。)
⑸ 我想请问复合函数极限运算法则是什么
设y
=
f
(u),u
=ϕ
(x),如果ϕ
(x)在x处可导,f
(u)
在对应点u处可导,则复合函数y
=
f
[ϕ
(x)]在x处可导,
且有
f
[
(x)]
(x)
dx
dy
dx
dy
=
=
′ϕ
ϕ
′
对应地dy
=
f
′(u)
=
f
′[ϕ
(x)]ϕ
′(x)dx
由于公式dy
=
f
′(u)
不管u
是自变量或中间变量
都成立。因此称为一阶微分形式不变性
⑹ 复合函数的极限运算法则
设limf(x),limg(x)存在,且令
(其中e=2.7182818……,是一个无理数,也就是自然对数的底数)
二、极限的性质
1、唯一性:若数列的极限存在,则极限值是唯一的,且它的任何子列的极限与原数列的相等。
2、有界性:如果一个数列’收敛‘(有极限),那么这个数列一定有界。但是,如果一个数列有界,这个数列未必收敛。例如数列 :“1,-1,1,-1,……,(-1)n+1”.
⑺ 复合函数的计算方法
复合函数求到要把复合函数写成分段的内外函数,令内含数=U,然后把U当成X求导,最后乘以U的导数。 书上有公式。复合函数的积分一般可以利用换元法来解。换元后不仅积分变量要随之改变,积分限也要随这改变。例如: 若函数y=f(u)的定义域是B,u=g(x)的定义域是A,则复合函数y=f[g(x)]的定义域是D={x|x∈A,且g(x)∈B} 综合考虑各部分的x的取值范围,取他们的交集。 求函数的定义域主要应考虑以下几点: ⑴当为整式或奇次根式时,R的值域; ⑵当为偶次根式时,被开方数不小于0(即≥0); ⑶当为分式时,分母不为0;当分母是偶次根式时,被开方数大于0; ⑷当为指数式时,对零指数幂或负整数指数幂,底不为0(如,中)。 ⑸当是由一些基本函数通过四则运算结合而成的,它的定义域应是使各部分。一共有其中方法: 1 待定系数法:在已知函数解析式的构造时,可用待定系数法。 2 配凑法:即已知f(mx+n)=...,将后面多项式配成mx+n的形式,最后替换为x即可; 3 换元法:已知复合函数f(g(x)的表达式时,还可以用换元法求f(x)的解析式。与配凑法一样,要注意所换元的定义域的变化。 4 代入法:求已知函数关于某点或者某条直线的对称函数时,一般用代入法。 5 构造方程组法:若已知的函数关系较为抽象简约,则可以对变量进行置换,设法构造方程组,通过解方程组求得函数解析式。 6 赋值法:当题中所给变量较多,且含有“任意”等条件时,往往可以对具有“任意性”的变量进行赋值,使问题具体化。
⑻ 高等数学中复合运算定义的疑问
答:对于问题1:②中为什么一定要是“对于上面得到的η>0”?
高等数学中函数极限的定义都是由 “ε-δ”语言描述的,例如:函数f(x)在x0处的极限定义:任取ε>0,存在δ>0,使得当0<|x-x0|<δ时,有|f(x)-A|<ε成立,则f(x)在x0处的极限为A。
这个定义简单来说:符合“ε-δ”语言,则函数的极限为A
注意:这个定义反过来讲也是对的:如果“f(x)在x0处的极限为A”,那么 “任取ε>0,存在δ>0,使得当0<|x-x0|<δ时,有|f(x)-A|<ε成立”。简单说来,就是函数极限为A,则符合“ε-δ”语言
在“复合函数的极限运算法则”的证明过程中,其实是反复的将这个定义,正的用,反的用。
要证复合函数的极限,就相当去证明这个命题:任取ε>0,存在δ>0,使得当0<|x-x0|<δ时,|f[g(x)]-A|<ε成立;是一个真命题就可以了。
开始证明:
由于lim(u→u0)f(u)=A,任取ε>0,都存在η>0,当0<|u-u0|<η时,|f(u)-A|<ε成立——①
又由于lim(x→x0)g(x)=u0,对于上面得到的η>0,存在δ1>0,使得当0<|x-x0|<δ1时,|g(x)-u0|<η成立——②
这两句话都是将函数极限的定义反着用:函数极限为A,则符合“ε-δ”语言。
在②中出现η它的含义与“ε-δ”语言中的ε都是一样的,都表示无穷小的数,在函数极限的极限定义中也一定要大于0。 同样表示无穷小为什么写不同的字母呢?
原因关键在于:用“ε-δ”语言证明函数的极限时,不同的函数在极限证明中,用到的ε(无穷小)会不相同的。①②中是对不同的函数而言的,因此无穷小需要用不同的字母表示
对于问题(2)“由假设...成立”怎么就推出了后面的“|f[g(x)]-A|=|f(u)-A|<ε成立”?
“由假设...成立”这里的假设就是:复合函数极限运算法则 的前提条件。
准确的我写不出,自己在书上看吧
⑼ 复合函数的极限运算法则通俗解释
简单的说,f(g(x))在x=4处的极限就是f(x)在x=g(3)时候的极限。
注意证明中第一行的【要证…】★ 以及第五行的【由于】 其中★是要【证极限】其中☆是在【用极限】 是要对任一任意小的正数证明极限定义成立。
☆是已知对【任一个】任意小的正数都有极限定义成立,从而对【这一个g】也有极限定义成立。退一步说,在情况☆,既然对任意小的都行,那么,即使g不是那么小也行。或者,如果g不是那么小,想取一个足够小的d比g小,证明也行得通。都行,不影响本质。