反函数的微分

来自EverybodyWiki Bios & Wiki
跳转至:导航、​搜索

This article "反函数的微分" is from Wikipedia. The list of its authors can be seen in its historical and/or the page Edithistory:反函数的微分. Articles copied from Draft Namespace on Wikipedia could be seen on the Draft Namespace of Wikipedia and not main one. 脚本错误:没有“Message box”这个模块。

公式:

例如任意的 :

数学上,可導雙射函數反函數微分可由的導函數給出。若使用拉格朗日记法反函数[註 1]的导数公式为:

该表述等价于

其中 表示一元微分算子(在函数的空间上), 表示二元复合算子。

,則上式可用莱布尼兹符号寫成:

換言之,函數及其反函數的导数均可逆[註 2],并且乘积为1。这是链式规则的直接结果,因为

相对于 的导数为1。

几何上,函数和反函数有关于直线 y = x.镜像的图像,这种映射将任何线的斜率变成其倒数

假设 的邻域有一个反函数并且它在该点的导数不为零,则它的反函数保证在 x 处是可微的,并有上述公式给出的导数。

反函数举例[编辑]

  • 为正)具有逆 中。

但是,在 x = 0有一个问题:平方根函数图像变为垂直的,相对应平方函数的水平切线。

  • ( 为实数)具有逆 为正值)

其他属性[编辑]

  • 对反函数积分有如下公式
[註 3]

可见,具有连续导数的函数(光滑函数)在其导数非零的每一点的邻域内都有反函数。如果导数不连续的,则上述积分公式不成立。

高阶导数[编辑]

上面给出的链式法则是通过对等式关于微分得到的。对于更高阶的导数,可以继续同样的过程。对恒等式对求导两次,得到

使用链式法则进一步简化为

用之前得到的恒等式替换一阶导数,得到

对三阶导数类似:

或者用二阶导数的公式,

这些公式是由Faa di Bruno公式推广。

这些公式也可以用拉格朗日表示法来表示。如果是互逆的,则

反函数的微分举例[编辑]

  • 有逆运算。使用反函数的二次导数公式,

于是,

,

与直接计算相同。

注释[编辑]

  1. REDIRECT Template:Delete

脚本错误:没有“Redirect_Template_List”这个模块。 This article "反函数的微分" is from Wikipedia. The list of its authors can be seen in its historical and/or the page Edithistory:反函数的微分. Articles copied from Draft Namespace on Wikipedia could be seen on the Draft Namespace of Wikipedia and not main one.

  1. 的反函數,意思是若,則。准确定义请参阅反函数
  2. 前提均存在
  3. 这仅在积分存在的情况下适用。特别地,需要在整个积分范围内非零

This article "反函数的微分" is from Wikipedia. The list of its authors can be seen in its historical and/or the page Edithistory:反函数的微分. Articles copied from Draft Namespace on Wikipedia could be seen on the Draft Namespace of Wikipedia and not main one.

参见[编辑]

This article "反函数的微分" is from Wikipedia. The list of its authors can be seen in its historical and/or the page Edithistory:反函数的微分. Articles copied from Draft Namespace on Wikipedia could be seen on the Draft Namespace of Wikipedia and not main one.