数学基础

发布时间 2023-08-15 10:43:23作者: hewo

数学基础

单变量微积分
隐式函数求导

\[f(x)+g(y)=C \]

两边取 \(x\) 的导

\[\frac d {dx} f(x)+ \frac d {dy}g(y)*\frac {dy}{dx}=0 \]

化简

\[\frac {dy} {dx}= - \frac {f'(x)} {g'(y)} \]

无穷小量

\(x\) 的变化趋于 0 ,\(\Delta x\) 也趋于0,则 \(\Delta x\)\(x\) 的无穷小量 \(dx\)

线性近似

\[f(x) \approx f(x_0)+f'(x_0)*(x-x_0) \]

\[f'(x_0)=\lim_{x \to \infty} \frac{\Delta f}{\Delta x} \]

\[\frac{\Delta f}{\Delta x}=\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0} \approx f'(x_0) \]

使用下无穷小量

\(dy=f'(x)dx\)

\[f(x+dx) \approx y + f'(x)*dx = y + dy \]

例如

\(x=0\) ,求 \(\frac{e^{-3x}}{\sqrt{1+x}}\)

\[f(x)=\frac{e^{-3x}}{\sqrt{1+x}}=e^{-3x}(1+x)^{\frac 1 2 } \]

开导:

\[f'(x)=-3e^{-3x}(1+x)^{\frac 1 2} + (e^{-3x})(-{\frac 1 2}(1+x) ^ { - \frac {3} {2} }) \]

\[f'(0)=- \frac 7 2 \]

\[f(x) \approx f'(0)*x+f(0)=1-\frac 7 2 x \]

OR

\(x \approx 0\) , \(e^x = 1+x,(x+1)^n = 1 + nx\)

\[(e^{-3x}*(1+x)^{-\frac 1 2}) \approx (1-3x)(1-\frac x 2)=1-\frac 7 2 x + \frac 3 2 x^2 \]

舍去高阶 \(\frac 3 2 x^2\)

\(1 - \frac 7 2 x\)