← 全部问题如何使用链式法则对具有平方根上限的积分求导?
要对具有平方根上限的积分求导,你需要在被积函数中代入上限,并乘以该上限的导数。对于上限
u=t,其导数为
1/(2t)。你需要将这个链式法则因子乘以在上限
u 处求值的被积函数。
适用条件
- 被积函数在相关区间上连续。
- 上限是 t 的可微函数,具体为 u=t。
- t>0。
理解与推导
- 识别上限函数 u(t)=t。
- 对上限关于 t 求导:u′(t)=1/(2t)。
- 在上限 u 处求被积函数的值。
- 将求得的被积函数值乘以上限的导数。
- 简化得到的表达式。
例子
对于被积函数 sin(x5)/x4 和上限 t,导数为 sin((t)5)/(t)4⋅1/(2t),简化后为 sin(t5/2)/(2t5/2)。
容易误解的地方
- 忘记乘以上限的导数(链式法则因子)。
- 在被积函数中代入 t 而不是上限 u=t。
- 假设 t 的导数是 1/t 而不是 1/(2t)。
相关问题
掌握方法↗ 该模型通过连续的局部线性近似追踪微小的输入变化 dx。首先,内层函数 h(x)=x2 将其导数 h′(x)=2x 作为缩放因子作用于输入变化。
适用条件:函数 h 和 g 在相关点可导。;输入变化 dx 是无穷小的。;外层导数是在内层函数的输出 h(x) 处求值,而不是在 x 处。
判断用途↗ 只要内部函数 h 在 x 处可微,且外部函数 g 在 h(x) 处可微,链式法则就成立。如果 h′(x)=0,公式 g′(h(x))h′(x) 正确地给出 0。
适用条件:h 在 x 处可微;g 在 h(x) 处可微;不要求 h′(x)=0
认识概念↗ 上限 u=t 关于 t 的导数是 1/(2t)。在对具有此可变上限的积分求导时,该因子用于链式法则。
适用条件:t>0。;上限定义为 u=t。
掌握方法↗ 通过追踪微小的输入变化 dx 穿过嵌套映射 x→h(x)→g(h(x))。对于 x=1.5,h=x2,g=sin,内部速率为 h′(1.5)=3,将 dx 缩放为 dh≈3dx。
适用条件:内部函数 h(x) 在 x 处可微;外部函数 g(u) 在 u=h(x) 处可微;示例使用 h(x)=x2 和 g(u)=sinu,接近 x=1.5
认识概念↗ 简化后的导数是 sin(t5/2)/(2t5/2)。这是通过在被积函数中代入 x=t 并乘以上限的导数 1/(2t) 得到的。
适用条件:被积函数是 sin(x5)/x4。;下限是常数 2。;上限是 t。;t>0。
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