当前位置:育儿知识大全 早教内容页

根号x的导数怎么求

我们可以利用求导公式和导数的定义两种方法来求x\sqrt{x}

的导数。

方法一:利用求导公式

首先将x\sqrt{x}

进行变形:
x=x12\sqrt{x}=x^{\frac{1}{2}}

=x21

然后根据幂函数求导公式(xn)=nxn1(x^n)^\prime = nx^{n - 1}来求导:
对于y=x12y = x^{\frac{1}{2}},这里n=12n = \frac{1}{2},将n=12n=\frac{1}{2}代入幂函数求导公式可得:
y=12x121y^\prime=\frac{1}{2}x^{\frac{1}{2}-1}
计算121=12\frac{1}{2}-1 = -\frac{1}{2},所以y=12x12y^\prime=\frac{1}{2}x^{-\frac{1}{2}}
进一步化简,x12=1x12=1xx^{-\frac{1}{2}}=\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}=\frac{1}{\sqrt{x}}

1,那么y=12xy^\prime=\frac{1}{2\sqrt{x}}

1,即(x)=12x(\sqrt{x})^\prime=\frac{1}{2\sqrt{x}}

)=2x

1

方法二:利用导数定义

导数的定义为函数y=f(x)y = f(x)在点x0x_0处的导数f(x0)=limΔx0f(x0+Δx)f(x0)Δxf^\prime(x_0)=\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{f(x_0+\Delta x)-f(x_0)}{\Delta x}
对于y=xy = \sqrt{x}

,设f(x)=xf(x)=\sqrt{x}

,那么f(x+Δx)=x+Δxf(x+\Delta x)=\sqrt{x+\Delta x}


f(x)=limΔx0x+ΔxxΔxf^\prime(x)=\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{\sqrt{x+\Delta x}-\sqrt{x}}{\Delta x}

x

对分子进行有理化:
x+ΔxxΔx\frac{\sqrt{x+\Delta x}-\sqrt{x}}{\Delta x}

x

的分子分母同时乘以x+Δx+x\sqrt{x+\Delta x}+\sqrt{x}

+x

,得到:
limΔx0(x+Δxx)(x+Δx+x)Δx(x+Δx+x)\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{(\sqrt{x+\Delta x}-\sqrt{x})(\sqrt{x+\Delta x}+\sqrt{x})}{\Delta x(\sqrt{x+\Delta x}+\sqrt{x})}

+x

)(x+Δx

x

)(x+Δx

+x

)
根据平方差公式(ab)(a+b)=a2b2(a - b)(a + b)=a^2 - b^2,这里a=x+Δxa=\sqrt{x+\Delta x}

b=xb = \sqrt{x}

,则分子(x+Δxx)(x+Δx+x)=(x+Δx)x=Δx(\sqrt{x+\Delta x}-\sqrt{x})(\sqrt{x+\Delta x}+\sqrt{x})=(x+\Delta x)-x=\Delta x

x

)(x+Δx

+x

)=(x+Δx)x=Δx
所以原式变为limΔx0ΔxΔx(x+Δx+x)\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{\Delta x}{\Delta x(\sqrt{x+\Delta x}+\sqrt{x})}

+x

)Δx

化简并求极限:
消去分子分母中的Δx\Delta x,得到limΔx01x+Δx+x\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{1}{\sqrt{x+\Delta x}+\sqrt{x}}

+x

1
Δx0\Delta x \to 0时,x+Δxx\sqrt{x+\Delta x} \to \sqrt{x}

x

,所以limΔx01x+Δx+x=1x+x=12x\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{1}{\sqrt{x+\Delta x}+\sqrt{x}}=\frac{1}{\sqrt{x}+\sqrt{x}}=\frac{1}{2\sqrt{x}}

+x

1=x

+x

1=2x

1

综上,x\sqrt{x}

的导数是12x\frac{1}{2\sqrt{x}}

1