一、反函數求導的核心公式
若函數 y = f(x) 在區間 I 上嚴格單調、可導,且其導數不等于0,則其反函數的導數為:
若以 x 為自變量,則公式變形為:
幾何意義:反函數與原函數關于 y = x 對稱,其導數互為倒數關系。
二、公式的嚴格條件與推導
存在條件(缺一不可):
- ?f(x)在開區間?I上嚴格單調且連續;
- f(x) 在 x0 處可導,且這一點導數不為0 。
推導過程(基于鏈式法則):
三、經典例題解析
四、高階導數與易錯點
二階導數公式:
注意:二階導數并非一階導數的簡單倒數。
常見錯誤:
- 混淆變量:如將?
?與??
的導數直接相乘);
- 忽略定義域:例如 y = x^2 需限定 x ≥ 0? 才可逆;
- 誤用對稱性:圖像對稱不直接保證導數存在(需驗證可導條件)。
- 混淆變量:如將?
五、實際應用場景
參數方程求導:
工程優化:
如船舶錨泊系統中,通過位移響應模型求反函數,快速計算錨索長度調整量。
六、總結
關鍵要點 | 說明 |
---|---|
核心公式 | ![]() |
單調可導條件 | 保證反函數存在且可導 |
變量一致性 | 嚴格區分原函數與反函數的自變量 |
應用擴展 | 參數方程、隱函數、優化控制 |