高数笔记-导数与微分

导数

定义 设函数$y=f(x)$在点$x_0$的某一邻域内有定义,在点$x_0$处给自变量$x$以增量$\Delta x$(点$x_0+\Delta x$仍在该邻域内),相应地,函数y有增量$\Delta y=f(x_0+\Delta x)-f(x_0)$。如果当$\Delta x\rightarrow0$时比值$\frac{\Delta y}{\Delta x}$的极限

存在,则称此极限值为函数$y=f(x)$在点$x_0$处的导数,记作

,并称函数$y=f(x)$在点$x_0$处可导,如果极限不存在,则不可导。

定理 设函数$y=f(x)$在$x_0$处可导,则$y=f(x)$必在$x_0$处连续。

连续不一定可导。

基本初等函数导数公式

隐函数

设有方程$F(x,y)=0$,如果对某个区间$I$内的$x$,总存在一个函数$y=y(x)$,使得$F(x,y(x))\equiv0$,则称$y=y(x)$是由方程确定的隐函数。

隐函数求导法则:视方程$F(x,y)=0$中的$y$为$x$函数$y=y(x)$,于是可看成关于$x$恒等式$F(x,y(x))\equiv0$,利用复合函数的求导法则对方程两边求导,解出$y’$即可。

参数方程求导

给定参数方程$\left{\begin{array}{rcl}x=\varphi(t)\y=\psi(t)\end{array}\right.$,则$\frac{dy}{dx}=\frac{\psi’(t)}{\varphi’(t)}(\varphi’(t)\neq0),\frac{d^2y}{dx^2}=\frac{\psi’’(t)\varphi’(t)-\psi’(t)\varphi’’(t)}{[\varphi’(t)]^3}(\varphi’(t)\neq0)$。

常用高阶导数

莱布尼茨公式