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【格物致知·代数】5-2-16微分的运算『微积分初步』

作者:山嵓发布时间:2024-09-23

【阅前提示】我在原有“数理化自学丛书”系列17册的基础上又添加了1册八五人教甲种本《微积分初步》,原因有二:一则,我是双鱼座,有一定程度的偶双症,但“自学丛书”系列中代数4册、几何5册实在令我刺挠,因此就需要加入一本代数,使两边能够对偶平衡;二则,我认为《微积分初步》这本书对“准大学生”很重要,以我的惨痛教训为例,大一高数第一堂课,我是直接蒙圈,学了个寂寞。另外大学物理的前置条件是必须有基础微积分知识,因此我所读院校的大学物理课是推迟开课;而比较生猛的大学则是直接开课,然后在绪论课中猛灌基础高数(例如田光善舒幼生老师的力学课)。我选择在“自学丛书”17本的基础上添加这本《微积分初步》,就是希望小伙伴升大学前可以看看,不至于像我当年那样被高数打了个措手不及。

第二章导数和微分——三、微分 

§2-16微分的运算

【01】由微分的表示式 dy=f'(x)dx 知道,已知函数求微分时,只要求出函数的导数再乘以自变量的微分。计算微分或导数的方法也叫做微分法

例1.求 y=sinx 的微分。

【解】dy=(sinx)'dx=cosxdx  。

例2.求 y=arctgx 的微分  。

【解】dy=(arctgx)'dx=dx/(1+x²)  。

【02根据导数的基本公式,利用 dy=f'(x)dx 我们就可求出相应的微分公式。

微分公式表

【03同样,由求导数的四则运算法则,可以得出相应的求微分的四则运算法则:

(1) d(u±v)=du±dv  。

(2) d(uv)=udv+vdu  。

【04请同学们自己证明 (1)、(2)  。

(3)   。

【证明】

  。

例3.求 y=eᵃˣsinbx 的微分。

【解】dy=eᵃˣ d(sinbx)+sinbx d(eᵃˣ)=eᵃˣ·bcosbx dx+sinbx·aeᵃˣdx=eᵃˣ(bcosbx+asinbx)dx  。

练习

1、对于函数 y=x³-x 和下列的 △x 的值,求点 x=2 处的 △y 和 dy:

(1) △x=1;

(2) △x=0.1;

(3) △x=0.01;

(4) △x=0.001  。

2、求下列函数的微分:

(1) y=3x⁴-5x²+1;

(2) y=(2x²-3)(3x+4);

(3) y=(1-x²)/(1+x²);

(4) y=(1/3)tg³θ+tgθ;

(5) y=e²ˣsin5x;

(6) y=arctg(Inx)  。

3、函数 y=f(x) 的微分 dy 依赖于哪两个量?

4、边长 4cm 的正方形铁皮,在加热中边长增加了 0.001cm,求此时刻面积的微分 dS 与 △S-dS 的值。

5、半径 R 为 10cm 的球,在冷却中 R 缩短了 0.001cm,求此时刻体积的微分 dV 与 △V-dV 的值。

6、求证 d(sinx)/d(cosx)=-ctgx  。


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