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变限积分函数求导

2024-04-14 来源:星星旅游
变限积分函数求导

变限积分函数求导,是微积分中的重要内容之一。在求导的过程中,我们需要运用一系列的导数运算法则,灵活运用规则和技巧。 一、基本的变限积分函数求导法则 1. 若$f(x)=\\int_{a(x)}^{b(x)} g(t)dt$,其中$a(x)$和$b(x)$是$x$的函数,$g(t)$是$t$的函数,则$f'(x)=b'(x)g(b(x))-a'(x)g(a(x))$。 具体而言,我们可以把这个式子看作:求$b(x)$在$x$处的导数,并用$b'(x)$乘以积分上限的函数值$g(b(x))$;再求$a(x)$在$x$处的导数,并用$a'(x)$乘以积分下限的函数值$g(a(x))$;最后将两项相减得到的结果即为函数$f(x)$在$x$处的导数。 2. 若$f(x)=\\int_{a}^{b} g(x,t)dt$,其中$g(x,t)$是$x$和$t$的函数,则$f'(x)=\\int_{a}^{b} \\frac{\\partial g(x,t)}{\\partial x}dt$。 这个式子的核心思想是:先对$g(x,t)$关于变量$x$求偏导数,然后再将$t$视为常数,将结果与积分区间$[a,b]$进行积分。 二、使用链式法则 当我们需要对复合函数进行变限积分求导时,可以运用链式法则。具体步骤如下: 1. 将复合函数拆分为两部分:$y=f(u)$和$u=g(x)$。 2. 对$y=f(u)$求导:$y'=f'(u)u'$。

3. 对$u=g(x)$进行变限积分求导:$f(u)'=\\int_{a(u)}^{b(u)} g'(x,t)dt$。 4. 将两部分的导数相乘:

$(f(g(x)))'=\\int_{a(g(x))}^{b(g(x))} f'(g(x))g'(x,t)dt$。 三、实际例子 下面通过一些实际例子来更好地理解变限积分函数求导的方法。 例1:求函数$f(x)=\\int_{0}^{x} e^{t^2} dt$的导数。 解:根据基本法则1,我们有$f'(x)=x'e^{x^2}-0e^0=x'e^{x^2}$。 例2:求函数$f(x)=\\int_{x^2}^{e^x} \\cos(t) dt$的导数。 解:根据基本法则1,我们有$f'(x)=(e^x)' \\cos(e^x)- (x^2)'\\cos(x^2)=e^x\\cos(e^x)-2x\\cos(x^2)$。 例3:求函数$f(x)=\\int_{1}^{x} \\frac{\\sin(t)}{t} dt$的导数。 解:根据基本法则1,我们有$f'(x)=x' \\frac{\\sin(x)}{x}-1 \\cdot

\\frac{\\sin(1)}{1}=\\frac{\\sin(x)}{x}-\\frac{\\sin(1)}{1}$。 例4:求函数$f(x)=\\int_{0}^{x^2} \\frac{\\cos(t)}{1+t^2} dt$的导数。 解:根据基本法则1,我们有

$f'(x)=(x^2)'\\frac{\\cos(x^2)}{1+x^4}-0\\frac{\\cos(0)}{1+0}=\\frac{2x\\cos(x^2)}{1+x^4}$。 综上所述,变限积分函数求导是一个基础而重要的求导

方法。在实际应用中,我们需要熟练掌握基本法则和链式法则,并通过大量的练习加深理解。希望本文对你的学习有所帮助。

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