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2023年12月24日发(作者:原码补码反码的计算)

幂函数导数公式推导

幂函数的导数公式可以通过使用极限定义来推导。设函数f(x)=x^n,其中n是一个常数。我们需要计算f(x)的导数f'(x)。

推导过程如下:

Step 1: 极限定义

导数的定义是:

f'(x) = lim┬(h→0)⁡〖(f(x+h)-f(x))/h〗

Step 2: 代入函数定义

将f(x)=x^n代入导数的定义:

f'(x) = lim┬(h→0)⁡〖((x+h)^n-x^n)/h〗

Step 3: 展开差分

我们展开差分项(x+h)^n,使用二项式定理:

f'(x) = lim┬(h→0)⁡(x^n + nx^(n-1)h + C(n,2)x^(n-2)h^2

+ … + nxh^(n-1) + h^n - x^n)/h

Step 4: 化简

我们可以看到,除了第一项x^n以外,每一项都含有h:

f'(x) = lim┬(h→0)⁡(nx^(n-1)h + C(n,2)x^(n-2)h^2 + … +

nxh^(n-1) + h^n)/h

Step 5: 消去h

将每一项除以h并取极限:

f'(x) = lim┬(h→0)⁡(nx^(n-1) + C(n,2)x^(n-2)h + … +

nxh^(n-2) + h^(n-1))

由于h在极限中趋于0,我们可以忽略所有含有h的项,留下第一项nx^(n-1):

f'(x) = nx^(n-1)

因此,我们得出幂函数f(x) = x^n的导数为f'(x) = nx^(n-1)。

以上是幂函数的导数公式的推导过程,其中n是常数。这个公式对幂函数中的任意常数n都成立。请注意,推导过程中我们假设了n是常数,而不是变量。如果n是变量,那么我们需要使用其他的导数计算方法来推导幂函数的导数。


本文标签: 导数 推导 幂函数 公式 常数