题目
设函数f(x)和g(x)可导,且f2(x)+g2(x)≠0试求函数y=sqrt(f^2(x)+g^2(x))的导数.
设函数f(x)和g(x)可导,且f2(x)+g2(x)≠0试求函数y=$\sqrt{f^2(x)+g^2(x)}$的导数.
题目解答
答案
解:y′=$\frac{1}{2}$[f2(x)+g2(x)]${}^{-\frac{1}{2}}$•[f2(x)+g2(x)]′,
=$\frac{1}{2}$[f2(x)+g2(x)]${}^{-\frac{1}{2}}$•[2f(x)f′(x)+2g(x)g′(x)],
=[f2(x)+g2(x)]${}^{-\frac{1}{2}}$•[f(x)f′(x)+g(x)g′(x)].
=$\frac{1}{2}$[f2(x)+g2(x)]${}^{-\frac{1}{2}}$•[2f(x)f′(x)+2g(x)g′(x)],
=[f2(x)+g2(x)]${}^{-\frac{1}{2}}$•[f(x)f′(x)+g(x)g′(x)].
解析
步骤 1:应用链式法则
首先,我们注意到函数y=$\sqrt{f^2(x)+g^2(x)}$可以看作是复合函数,其中外层函数是根号函数,内层函数是$f^2(x)+g^2(x)$。根据链式法则,复合函数的导数等于外层函数的导数乘以内层函数的导数。
步骤 2:计算外层函数的导数
外层函数是根号函数,即$y=\sqrt{u}$,其中$u=f^2(x)+g^2(x)$。根号函数的导数是$\frac{1}{2}u^{-\frac{1}{2}}$,因此外层函数的导数是$\frac{1}{2}[f^2(x)+g^2(x)]^{-\frac{1}{2}}$。
步骤 3:计算内层函数的导数
内层函数是$f^2(x)+g^2(x)$,其导数是$2f(x)f′(x)+2g(x)g′(x)$,因为$f^2(x)$的导数是$2f(x)f′(x)$,$g^2(x)$的导数是$2g(x)g′(x)$。
步骤 4:将外层函数和内层函数的导数相乘
根据链式法则,将外层函数的导数$\frac{1}{2}[f^2(x)+g^2(x)]^{-\frac{1}{2}}$乘以内层函数的导数$2f(x)f′(x)+2g(x)g′(x)$,得到最终的导数。
首先,我们注意到函数y=$\sqrt{f^2(x)+g^2(x)}$可以看作是复合函数,其中外层函数是根号函数,内层函数是$f^2(x)+g^2(x)$。根据链式法则,复合函数的导数等于外层函数的导数乘以内层函数的导数。
步骤 2:计算外层函数的导数
外层函数是根号函数,即$y=\sqrt{u}$,其中$u=f^2(x)+g^2(x)$。根号函数的导数是$\frac{1}{2}u^{-\frac{1}{2}}$,因此外层函数的导数是$\frac{1}{2}[f^2(x)+g^2(x)]^{-\frac{1}{2}}$。
步骤 3:计算内层函数的导数
内层函数是$f^2(x)+g^2(x)$,其导数是$2f(x)f′(x)+2g(x)g′(x)$,因为$f^2(x)$的导数是$2f(x)f′(x)$,$g^2(x)$的导数是$2g(x)g′(x)$。
步骤 4:将外层函数和内层函数的导数相乘
根据链式法则,将外层函数的导数$\frac{1}{2}[f^2(x)+g^2(x)]^{-\frac{1}{2}}$乘以内层函数的导数$2f(x)f′(x)+2g(x)g′(x)$,得到最终的导数。