ARCTAN求导等于什么 lnx求导

来源:安成教育咨询网 时间:2023-10-06 17:40:44 责编:教育顾问 人气:

在微积分中,求导是一项非常重要的工具。在求导时,我们需要熟练掌握各种基本函数的求导方法。其中,ARCTAN和lnx这两个函数都是非常常见的函数,在计算求导时也有一定的规律。

首先,我们来看ARCTAN的求导规律。ARCTAN函数表示反正切函数,通常用符号tan⁻¹来表示。其主要特点是将输入的实数映射到范围在[-π/2,π/2]之间的一个角度上。求ARCTAN函数的导数时,我们可以使用以下公式:


ARCTAN求导等于什么 lnx求导 第1张


d/dx(tan⁻¹x)=1/(1 x²)

这意味着对于任何给定值x,求出它的ARCTAN函数的导数只需要一步计算即可。

接下来,我们再来看一下lnx函数的求导规律。lnx表示自然对数函数,通常用符号ln来表示。其主要特点是将输入的正实数映射到另一个实数上。求lnx函数的导数时,我们可以使用以下公式:

d/dx(lnx)=1/x

这意味着对于任何给定的正实数x,只需要将它除以自身就可以得到它的导数。

那么,ARCTAN函数和lnx函数之间有什么联系呢?实际上,它们的求导规律非常相似。具体来说,我们可以将ARCTAN函数看作是lnx的某种变形。

为了说明这一点,我们考虑以下等式:

tan(tan⁻¹x)=x/√(1-x²)

注意到该等式右侧下方的√(1-x²)可以写成(√(1-x²))²,即1-x²。因此,这个等式可以被重写为:

tan(tan⁻¹x)=x/(1 x²)

接着,对这个等式两侧取ln,我们可以得到:

ln(tan(tan⁻¹x))=ln(x/(1 x²))

使用乘法法则展开左侧,我们得到:

ln(tan⁻¹x) ln(1 x²)=ln(x)-ln(1 x²)

最后,将ln(tan⁻¹x)移动到右侧,我们得到:

ln(x)=ln(tan⁻¹x) ln(1 x²)-ln(tan(tan⁻¹x))

现在,我们可以对上述等式两侧同时求导数。由于ln(tan(tan⁻¹x))=0,我们只需对右侧三个部分分别进行求导即可。其中,我们已经知道ARCTAN和lnx的导数公式,因此可以直接代入计算。

最终的结果如下:

d/dx(lnx)=d/dx(ln(tan⁻¹x) ln(1 x²)-ln(tan(tan⁻¹x)))=d/dx(ln(tan⁻¹x)) d/dx(ln(1 x²))-d/dx(ln(tan(tan⁻¹x)))=1/x-2x/(1 x²) 0=(1-x²)/x(1 x²)

通过上述计算,我们可以发现ARCTAN函数和lnx函数之间的联系。实际上,它们的求导规律非常相似。当我们在处理ARCTAN和lnx这两个函数时,可以采用类似的方法进行求导。对于需要求导的函数,我们应该仔细研究其性质并掌握相应的求导规律,以便更有效地处理微积分问题。