分数求导是微积分中用于计算分式函数导数的方法。给定一个分式函数 $frac{u(x)}{v(x)}$,其导数公式为:
$$
left( frac{u(x)}{v(x)} right)' = frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{[v(x)]^2}
$$
具体步骤说明:
求分子和分母的导数 首先分别对分子 $u(x)$ 和分母 $v(x)$ 求导,得到 $u'(x)$ 和 $v'(x)$。
应用商的求导法则
将分子导数与分母导数代入公式:
$$
left( frac{u(x)}{v(x)} right)' = frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{[v(x)]^2}
$$
化简结果
计算分子 $u'(x)v(x) - u(x)v'(x)$ 和分母 $[v(x)]^2$,得到最终导数表达式。
示例:
若 $f(x) = frac{x^2}{3x + 1}$,则:
$u(x) = x^2$,$u'(x) = 2x$
$v(x) = 3x + 1$,$v'(x) = 3$
代入公式得:
$$
f'(x) = frac{(2x)(3x + 1) - (x^2)(3)}{(3x + 1)^2} = frac{6x^2 + 2x - 3x^2}{(3x + 1)^2} = frac{3x^2 + 2x}{(3x + 1)^2}
$$
注意事项:
分母不为零: 求导后需注意分母是否为零,避免出现无定义情况。 基本法则应用
通过以上方法,可系统化地求解分式函数的导数。