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反函数求导的经典例题及答案

2024-10-17 18:29:15 作者:石家庄人才网

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反函数求导是高等数学中的一个难点,很多同学在学习过程中都会遇到各种各样的问题。为了帮助大家更好地掌握这一知识点,石家庄人才网小编整理了一些经典例题及答案,希望对大家有所帮助。

例题1:已知函数$y = f(x) = x^3 + 1$,求其反函数$x = g(y)$的导数$g'(y)$.

解:

首先,将$y = x^3 + 1$反解出$x$,得到$x = \sqrt[3]{y-1}$,即反函数$g(y) = \sqrt[3]{y-1}$

反函数求导的经典例题及答案

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然后,利用反函数求导公式:$g'

反函数求导的经典例题及答案

(y) = \frac{1}{f'(x)}$,其中$x = g(y)$.

因为$f'(x) = 3x^2$,所以$f'(g(y)) = 3(\sqrt[3]{y-1})^2 = 3(y-1)^{\frac{2}{3}}$.

因此,$g'(y) = \frac{1}{f'(g(y))} = \frac{1}{3(y-1)^{\frac{2}{3}}}$.

例题2:已知函数$y = f(x) = e^x$,求其反函数$x = g(y)$在$y = e$处的导数$g'(e)$.

解:

首先,将$y = e^x$反解出$x$,得到$x = \ln y$,即反函数$g(y) = \ln y$.

然后,利用反函数求导公式:$g'(y) = \frac{1}{f'(x)}$,其中$x = g(y)$.

因为$f'(x) = e^x$,所以$f'(g(y)) = e^{\ln y} = y$.

因此,$g'(y) = \frac{1}{f'(g(y))} = \frac{1}{y}$.

当$y = e$时,$g'(e) = \frac{1}{e}$.

例题3:已知函数$y = f(x) = \sin x$,$x \in [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]$,求其反函数$x = g(y)$在$y = \frac{1}{2}$处的导数$g'(\frac{1}{2})$.

解:

首先,将$y = \sin x$反解出$x$,得到$x = \arcsin y$,即反函数$g(y) = \arcsin y$.

然后,利用反函数求导公式:$g'(y) = \frac{1}{f'(x)}$,其中$x = g(y)$.

因为$f'(x) = \cos x$,所以$f'(g(y)) = \cos (\arcsin y)$.

由三角函数关系可知,$\cos (\arcsin y) = \sqrt{1 - y^2}$.

因此,$g'(y) = \frac{1}{f'(g(y))} = \frac{1}{\sqrt{1-y^2}}$.

当$y = \frac{1}{2}$时,$g'(\frac{1}{2}) = \frac{1}{\sqrt{1 - (\frac{1}{2})^2}} = \frac{2}{\sqrt{3}}$.

石家庄人才网小编提醒大家,在做反函数求导题时,一定要先将原函数反解出来,然后再利用反函数求导公式进行计算。同时,还要注意反函数的定义域和值域。

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