3.5.4 复合函数的微分法则
更新于 2026年10月12日
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3.5.4 复合函数的微分法则
利用复合函数的求导法则和函数微分的计算公式,可推得复合函数的微分法则.
定理3.5.2(微分形式的不变性) 设函数y=f(u)和u=g(x)都可导,则复合函数y=f[g(x)]的微分是
dy=(f[g(x)])′dx=f′(u)g′(x)dx
由于du=g′(x)dx,所以复合函数y=f[g(x)]的微分也可以写成
dy=f′(u)du
所以,函数y=f(u)不管u是自变量还是中间变量,函数y=f(u)的微分形式总是dy=f′(u)du,这一性质称为函数的微分形式不变性.下面举例说明.
例3.5.3 求函数y=sin(2x+1)的微分.
解 根据微分的定义,有
dy=[sin(2x+1)]′dx=2cos(2x+1)dx
另解,根据微分形式的不变性,有
dy=dsin(2x+1)=cos(2x+1)d(2x+1)=2cos(2x+1)dx
例3.5.4 求函数y=arctane2x的微分.
解 根据微分的定义,有

另解,根据微分形式的不变性,有
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例3.5.5 在下列等式左端的括号内填入适当的函数,使等式成立.
(1)d( )=x2dx
(2)d( )=sinωtdt
解 (1)因为d(x3)=3x2dx,所以
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即
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一般地,有
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(2)因为d(cosωt)=-ωsinωtdt,所以
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即
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一般地,有
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注:本题采用的是逆向思维,上述微分的反问题正是不定积分要研究的内容.