反函数求导习题

反函数求导

例1

求函数 y = tan ⁡ h x y=\tan hx y=tanhx的反函数 x = x ( y ) x=x(y) x=x(y)的导数。

解:
∵ \qquad \because 函数 y = tan ⁡ h x y=\tan hx y=tanhx严格单调递增且可导

\qquad y ′ = h cos ⁡ 2 h x y'=\dfrac{h}{\cos^2 hx} y=cos2hxh

∴ x = x ( y ) \qquad \therefore x=x(y) x=x(y)可导

x ′ ( y ) = 1 y ′ ( x ) = c o s 2 h x h \qquad x'(y)=\dfrac{1}{y'(x)}=\dfrac{cos^2hx}{h} x(y)=y(x)1=hcos2hx

∵ cos ⁡ 2 h x ( 1 + tan ⁡ 2 h x ) = cos ⁡ 2 h x + sin ⁡ 2 h x = 1 \qquad \because \cos^2hx(1+\tan^2 hx)=\cos^2hx+\sin^2 hx=1 cos2hx(1+tan2hx)=cos2hx+sin2hx=1

∴ cos ⁡ 2 h x = 1 1 + tan ⁡ 2 h x \qquad \therefore \cos^2hx=\dfrac{1}{1+\tan^2 hx} cos2hx=1+tan2hx1

∴ x ′ ( y ) = cos ⁡ 2 h x h = 1 h + h tan ⁡ 2 h x = 1 h + h y 2 \qquad \therefore x'(y)=\dfrac{\cos^2hx}{h}=\dfrac{1}{h+h\tan^2 hx}=\dfrac{1}{h+hy^2} x(y)=hcos2hx=h+htan2hx1=h+hy21


例2

求函数 y = x + e x y=x+e^x y=x+ex的反函数 x = x ( y ) x=x(y) x=x(y)的导数。

解:
∵ \qquad \because 函数 y = x + e x y=x+e^x y=x+ex严格单调递增且可导

\qquad y ′ = 1 + e x y'=1+e^x y=1+ex

∴ x ′ ( y ) = 1 y ′ ( x ) = 1 1 + e x \qquad \therefore x'(y)=\dfrac{1}{y'(x)}=\dfrac{1}{1+e^x} x(y)=y(x)1=1+ex1

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