求导过程怎么写

求导过程主要分为以下五个步骤,结合定义、公式和法则进行计算:

一、导数定义(极限形式)

导数定义为函数在某一点处的瞬时变化率,计算公式为: $$ f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h) - f(x)}{h} $$

适用于所有可导函数,是导数的基础定义。

二、基本导数公式

直接使用常见函数的导数公式,包括:

  • 常数函数:$c' = 0$

  • 幂函数:$(x^n)' = nx^{n-1}$

  • 指数函数:$(e^x)' = e^x$

  • 对数函数:$(\log_a x)' = \frac{1}{x \ln a}$

  • 三角函数:$(\sin x)' = \cos x$,$(\cos x)' = -\sin x$

(来源:)

三、导数运算法则

通过法则简化复杂函数求导:

  1. 四则运算法则

    • 加法/减法:$(u \pm v)' = u' \pm v'$

    • 乘法:$(uv)' = u'v + uv'$

    • 除法:$\left(\frac{u}{v}\right)' = \frac{u'v - uv'}{v^2}$

  2. 链式法则

    若$y = f(g(x))$,则$y' = f'(g(x)) \cdot g'(x)$。

四、化简与验证

求导后需化简表达式,并通过代入已知值或极限验证结果正确性。

五、示例计算

以$y = \frac{x - \sqrt{x}}{x + \sqrt{x}}$为例:

  1. 分子分母分别求导:

    $\left(x - \sqrt{x}\right)' = 1 - \frac{1}{2\sqrt{x}}$,$\left(x + \sqrt{x}\right)' = 1 + \frac{1}{2\sqrt{x}}$

  2. 应用除法法则:

    $y' = \frac{\left(1 - \frac{1}{2\sqrt{x}}\right)(x + \sqrt{x}) - \left(1 + \frac{1}{2\sqrt{x}}\right)(x - \sqrt{x})}{(x + \sqrt{x})^2}$

  3. 化简后得到最终结果。

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