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用几何的角度看复杂导数

这一章中我们可以学到什么是连乘,总和,连锁规则。

很有趣。。。

总和规则

比如这个函数的导数应该怎么理解

f(x^2 + sin(θ))

看如下的图例:

首先我们知道 f(x^2 + sin(θ)) 的高度就是 x^2 和 sin(θ) 的高度和。

那么 d(x^2 + sin(θ)) 就是这个函数高度的增量。

那相应的增量也就是分函数 x^2 的增量和 sin(θ) 的增量和。

则 d(x^2) = 2xdx ,d(sin(θ)) = cos(θ)dx

所以,最后 d(x^2 + sin(θ)) = 2xdx + cos(θ)dx

连乘规则

比如下面这个函数的导数如何理解

f(x^2 * sin(θ))

看如下的图例:

其实,这个就可以解读为边为 sin(θ) 和 边为 x^2 的矩形面积。

所以,对于一条边的增量是 d(sin(θ)) ,对于另一条边的增量就是 d(x^2)

根据以前的理论,我们可以得知一共会多出三块面积,但是占据主面积的只有两块。

即: d(sin(θ)) * x^2 和 sin(θ) * d(x^2)

所以

d(f(x^2 * sin(θ))) = d(sin(θ)) * x^2 + sin(θ) * d(x^2)
                    = cos(θ) * x^2 *dx + sin(θ) * 2xdx

连锁规则

比如这个函数的导数应该怎么理解

f(x) = sin(x^2)

看如下的图例:

x 变化,最先变化的是 x^2 ,然后才是 sin

当 x 增量的时候,第二段的增量是 d(x^2),我们将 x^2 看做 h

那么第三段的增量就是 d(sin(h)) = cos(h)dh

将 x^2 带入 h 中,上面的式子就变成了

cos(x^2)d(x^2) = 2xcos(x^2)dx

请我喝杯咖啡吧~