1 x 2 的n階導數怎麼求,1 1 x 2 的n階導數怎麼求?

時間 2021-09-14 21:48:09

1樓:匿名使用者

這個好像沒有很簡單的形式吧。

這個相當於 arctan x的 n+1階導數.

設 y= 1/(1+x^2)

可假設其n階導數是 pn(x)/(1+x^2)^(n+1)的形式,其中pn(x)是關於x的乙個多項式。 p0(x)=1。

這裡我們求出pn(x)的遞推公式

y^(n) =pn(x)/(1+x^2)^(n+1)

所以 (1+x^2)^(n+1) y^(n)= pn(x)

兩邊對x求導

(n+1)(1+x^2)^n * (2x) y^(n) +(1+x^2)^(n+1) y^(n+1) =pn'(x)

從而算出 代入 y^(n)= pn(x)/(1+x^2)^(n+1)

可以得到

y^(n+1)= (pn'(x)-(n+1)xpn(x))/(1+x^2)^(n+2)

所以 pn+1(x) = pn'(x) - (n+1)xpn(x)

我們的遞推基礎是 p0(x)=1

因此 其n階導數是 pn(x)/(1+x^2)^(n+1),其中

pn+1(x)=pn'(x) -(n+1)xpn(x)

比如由此可以算出

p1(x) =0 -2x =-2x

p2(x) = -2 +6x^2

等等不知道是否滿意這個答案。。。

有個簡單的辦法是:設 i^2=-1

則 y=1/(1+x^2)= 1/(x+i)(x-i) = 2i(1/(x-i)-1/(x+i))

這樣用複數來表示,n階導數就很好求了,因為這個轉化為求

1/(x-i)這種簡單函式的n階導數,這裡的i始終當常數看待即可。

用複數求出的n階導數是

(-1)^n * 2i * (1/(x-i)^(n+1)- 1/(x+i)^(n+1))

如果非要想消掉i的話,括號裡邊通分,分母是 (x^2+1)^(n+1)

分子是 (x+i)^(n+1) - (x-i)^(n+1)

利用 a^(n+1)-b^(n+1)=(a-b)(a^n+a^(n-1)b+...+b^n)

的公式可以得到

(x+i)-(x-i)=2i

這個跟外面的2i相乘得到-4

剩下那個就要麻煩一點了

設 u為終邊過 (x,1)的角

r=(√x^2+1)

則 (x+i)=r(cos u+ i*sin u)

(x-i)=r(cos (-u)+ i*sin (-u))

(x+i)^k=r^k(cos ku+i*sin ku)

記 這樣可以把分子全部用複數的角形式來表示,

當n是奇數

(x+i)^n+(x-i)^n= r^n (cos nu+isin nu + cos nu -isin nu)=r^n*2cos nu

(x+i)^(n-1)(x-i)+ (x+i)(x-i)^(n-1)

= r^n(cos (n-2)u+isinc (n-2)u + cos (2-n)u+isin(2-n)u)=r^n 2cos (n-2)u

這樣下去分子就變成了

2r^n (cos nu+ cos (n-2)u+...+cos 3u+ cos u)

在外邊乘上乙個sin u可以利用積化和差公式求和,然後就只能這樣表示了,要換成x好像有點困難

n是偶數,用同樣的辦法你得到

2r^n(cos nu+...+cos 2u + 1)

其中 cos nu+...+cos 2u 乘上sin u可求和,同樣的,要轉化成x就很困難了,求和後有個cos(n+1)u

2樓:德洛伊弗

上面那些方法確實能做,但化成實數以後形式很繁瑣。 不妨換個思路, 用三角函式來表示。

至於解答的形式,我是多導了幾次猜出來的,有些運氣成分,不過關鍵是要想到用三角函式來表示,這樣形式上可能會簡單.

3樓:匿名使用者

利用(x+a)^(-1)的n次求導公式和複數的尤拉公式就能解決這道問題,最終答案不含有虛數i:

4樓:匿名使用者

1階導數=(1+x^2)^(-2)(2x)

2階導數=(1+x^2)^(-3)(3x*x-1)*2

依此類推

5樓:

(2x)^n*(1+x^2)^(-n-1)

6樓:匿名使用者

=(2x)^n*(1+x^2)^(-n-1)

求ln(1+x^2)的n階導數,怎麼用泰勒公式做呢? (帶過程)

7樓:匿名使用者

^^先利用函式ln(1+x)的冪級數式

ln(1+x)=∑(-1)^n x^(n+1)/(n+1), n=0到∞求和

於是專y=ln(1+x²)=∑(-1)^n x^(2n+2)/(n+1)

依次求導可得

y'=∑(-1)^n [(2n+2)/(n+1)]x^(2n+1)y''=∑(-1)^n [(2n+2)(2n+1)/(n+1)]x^(2n)

.......

y的k階導數屬=∑(-1)^n x^(2n-k+2)不明白可以追問,如果有幫助,請選為滿意回答!

y=1/(1-x^2)的n階導數 求解

8樓:茹翊神諭者

拆成兩部分,然後用書上的公式5

答案如圖所示,有任何疑惑,歡迎追問

9樓:乙個人郭芮

y=1/(1-x^2)

拆開得到y=1/2 *[1/(1-x) +1/(1+x)]即y=1/2 * [(1-x)^(-1) + (1+x)^(-1)]那麼求導n次得到

y(n)=1/2 *[(1-x)^(-1-n) *(-1)^n + (1+x)^(-1-n)] *n! *(-1)^n

1/(x-1)的n階導數有什麼公式嗎?還是一階一階的求再歸納?

10樓:匿名使用者

^^^一階一階的求再歸納

y=1/(x-1)=(x-1)^(-1)

y'=-(x-1)^(-2)

y''=2(x-1)^(-3)

y'''=-3!內(x-1)^(-4)

一般地:y的n階導容數=[(-1)^n](n!)(x-1)^(-n-1)

11樓:匿名使用者

冪函式直接有公bai式的啊du

。。。直接看成zhi(x-1)的-n次才做就行了。。。y'=-n*(x-1)^dao(-n-1)

=-n/[(x-1)^(n+1)]

附公式:冪函式求版導權 y=x^n,y'=n*x^(n-1)(n∈r) 【1/x的導數為-1/(x^2)】

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