反函数的求导法则

二、反函数的求导法则

定理1 设函数y=f(x)在点x的某邻域内连续且严格单调,且在点x可导,导函数不为零,则它的反函数x=φ(y)在点y (y=f(x))可导,且

证 因为函数y=f(x)在x的某邻域内连续且严格单调,则在该邻域内存在反函数x=φ(y),并且x=φ(y)连续.

记Δx=φ(y+Δy)-φ(y);Δy=f (x+Δx)-f(x).

则当Δy→0时,Δx→0.于是

所以,x=φ(y)在点y可导,且其导函数为

即反函数的导函数是其原函数导数的倒数.

例6 设y=logax(a>0,a≠1),求y′.

解 对数函数y=logax是指数函数x=ay的反函数,满足定理1的条件.已知(ay)′=ayln a≠0,所以

特别地,(lnx)′=

例7 设y=arcsin x,求y′.

解 因为y=arcsin x在(-1,1)上存在反函数x=sin y,y∈(-),且x=sin y严格单调,导函数

(siny)′=cos y≠0,

所以

用同样的方法可得

例8 设y=arctan x,求y′.

解 y=arctan x在(-∞,∞)上存在反函数x=tan y,y∈(-),满足定理1的条件,所以

用同样的方法可得