如何计算y=3/(8x²+x+4)的二阶导数

天山幽梦 2024-07-06 13:21:27

y=3/(8x²+x+4)的二阶导数

主要内容:

本文通过函数商的求导、函数乘积的求导法则及函数导数的定义法,介绍求函数y=3/(8x²+x+4)一阶和二阶导数的主要过程和步骤,同时举例介绍一阶导数的应用。

一、多种方法求一阶导数

函数商求导法:

y=3/(8x²+x+4)

y´=[3´(8x²+x+4)-3(8x²+x+4)´]/(8x²+x+4)²

=(0-48x-3)/(8x²+x+4)²

=-3(16x+1)/(8x²+x+4)².

函数乘积求导法:

y=3/(8x²+x+4),即:

y(8x²+x+4)=3,两边同时对x求导得:

y´(8x²+x+4)+y(16x+1)=0,

y´(8x²+x+4)=-y(16x+1)

y´=-y(16x+1)/(8x²+x+4),则:

y´=-3(16x+1)/(8x²+x+4)².

导数定义法:

y´=lim(t→0){3/[8(x+t)²+(x+t)+4]-3/(8x²+x+4)}/t

=3lim(t→0){(8x²+x+4)-[8(x+t)²+(x+t)+4]}/

{t[8(x+t)²+(x+t)+4](8x²+x+4)}

=-3lim(t→0)(8t²+16tx+t)/{t[8(x+t)²+(x+t)+4](8x²+x+4)}

=-3lim(t→0)(8t+16x+1)/{[8(x+t)²+(x+t)+4](8x²+x+4)}

=-3(16x+1)/(8x²+x+4)².

一阶导数的应用

例如分别求点A(0,3/4),B(-1/16,96/127)处的切线。

对于点A处,横坐标x=0,则:

切线的斜率kA=-3/16,即:

此时切线方程为:y-3/4=-3x/16。

对于点B处,横坐标x=-1/16,则:切线的斜率KB=0,

即此时切线方程为:y=96/127。

二、函数商求二阶导数

∵y´=-3(16x+1)/(8x²+x+4)²

∴y´´=-3[16(8x²+x+4)²-2(16x+1)(8x²+x+4)(16x+1)]/

(8x²+x+4)⁴

=-3[16(8x²+x+4)-2(16x+1)²]/(8x²+x+4)³

=-6[8(8x²+x+4)-(16x+1)²]/(8x²+x+4)³

=6(192x²+24x-7)/(8x²+x+4)³.

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