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兩個函數(shù)可導(dǎo)則其復(fù)合函數(shù)可導(dǎo)嗎?證明過程是什么?

導(dǎo)讀結(jié)論明確:當(dāng)兩個函數(shù)f(x)和g(x)都具備可導(dǎo)性質(zhì)時,它們的復(fù)合函數(shù)f(g(x))同樣具備可導(dǎo)性。證明過程如下:首先,我們根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義,函數(shù)f(x)的可導(dǎo)意味著其在某一點的導(dǎo)數(shù)存在,即lim[f(x+Δx)-f(x)]/Δx存在。對于復(fù)合函數(shù)f(g(x)),可以將其變化表達為[f(g(x+Δx))-f(g(x))]/Δx。然后,利用中間變量t,設(shè)g(x+Δx)-g(x)等于Δt,可以將復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)重寫為lim{[f(g(x+Δx))-f(g(x))]/Δt}(Δt/Δx)。由于g(x)是連續(xù)的,所以limΔt/Δx等于g'(x),即函數(shù)g(x)在這一點的導(dǎo)數(shù)。

結(jié)論明確:當(dāng)兩個函數(shù)f(x)和g(x)都具備可導(dǎo)性質(zhì)時,它們的復(fù)合函數(shù)f(g(x))同樣具備可導(dǎo)性。證明過程如下:

首先,我們根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義,函數(shù)f(x)的可導(dǎo)意味著其在某一點的導(dǎo)數(shù)存在,即lim[f(x+Δx)-f(x)]/Δx存在。對于復(fù)合函數(shù)f(g(x)),我們可以將其變化表達為[f(g(x+Δx))-f(g(x))]/Δx。

然后,利用中間變量t,設(shè)g(x+Δx)-g(x)等于Δt,我們可以將復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)重寫為lim{[f(g(x+Δx))-f(g(x))]/Δt}(Δt/Δx)。由于g(x)是連續(xù)的,所以limΔt/Δx等于g'(x),即函數(shù)g(x)在這一點的導(dǎo)數(shù)。

進一步簡化,我們得到lim[f(g(x+Δx))-f(g(x))]/Δt=f(t),其中t=g(x)。由于f(t)和g'(x)都已知存在,乘積lim{[f(g(x+Δx))-f(g(x))]/Δt}(Δt/Δx)因此也存在,這就證明了f(g(x))在給定點處的導(dǎo)數(shù)存在,即復(fù)合函數(shù)f(g(x))可導(dǎo)。

綜上所述,兩個函數(shù)可導(dǎo)的特性保證了它們復(fù)合后的函數(shù)同樣可導(dǎo),這是導(dǎo)數(shù)運算的一個基本規(guī)則。

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