求微分的基本公式是 dy = f'(x)dx,其中f'(x)是函数f(x)在点x处的导数,dx是自变量x的微分。
直接求导法则
对于基本初等函数,如常数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等,可以直接应用其导数公式进行求导。
复合函数求导法则(链式法则)
如果函数y是u的函数,u又是x的函数,即y = f(u)且u = g(x),那么y关于x的导数为:dy/dx = (dy/du) * (du/dx)。
乘积法则
对于两个函数u(x)和v(x)的乘积,其导数为:d(uv)/dx = u * dv/dx + v * du/dx。
商法则
对于两个函数u(x)和v(x)的商,其导数为:d(u/v)/dx = (v * du/dx - u * dv/dx) / v^2。
高阶导数
对于函数的高阶导数,可以通过重复应用求导法则来求得。
示例
假设有一个函数y = f(x) = 3x^2 + 5x + 2,我们要求其在点x = 1处的微分dy。
求导数
f'(x) = d(3x^2 + 5x + 2)/dx = 6x + 5
计算在x = 1处的导数值
f'(1) = 6(1) + 5 = 11
求微分
dy = f'(1)dx = 11dx
因此,函数y = 3x^2 + 5x + 2在x = 1处的微分为11dx。
建议
在实际应用中,首先识别并应用适当的求导法则,然后计算导数在所需点的值,最后乘以dx得到微分。
对于复杂的函数,可以分步求导,逐步简化问题。
使用数学软件(如MATLAB、Mathematica等)可以辅助求解复杂函数的微分和微分方程。