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arctanx的導數是1/1+x²,設y=arctanx,則x=tany,因為arctanx′=1/tany′,且tany′=(siny/cosy)′=cosycosy-siny(-siny)/cos²y=1/cos²y,則arctanx′=cos²y=cos²y/sin²y+cos²y=1/1+tan²y=1/1+x²。
arctanx(即Arctangent)指反正切函式。反函式與原函式關於y=x的對稱點的導數互為倒數。設原函式為y=f(x),則其反函式在y點的導數與f'(x)互為倒數(即原函式,前提要f'(x)存在且不為0)。
反正切函式arctanx的導數
(arctanx)'=1/(1+x^2)
函式y=tanx,(x不等於kπ+π/2,k∈Z)的反函式,記作x=arctany,叫做反正切函式。其值域為(-π/2,π/2)。反正切函式是反三角函式的一種。
反正切函式arctanx的求導過程
設y=arctanx
則x=tany
因為arctanx′=1/tany′
且tany′=(siny/cosy)′=cosycosy-siny(-siny)/cos²y=1/cos²y
則arctanx′=cos²y=cos²y/sin²y+cos²y=1/1+tan²y=1/1+x²。
所以arctanx的導數是1/1+x²。
其他常用公式
(arcsinx)'=1/√(1-x^2)
(arccosx)'=-1/√(1-x^2)(arctanx)'=1/(1+x^2)(arccotx)'=-1/(1+x^2)
由定義,f(x)=arctanx 的麥克老林公式中,x^n的係數是:f(n)(0) / n!,f(n)(0)表示在x=0處的n階導數。
另一方面,f ' (x)=1/(1+x^2)=∑(-1)^n×x^(2n),所以,f(x)=∑(-1)^n×x^(2n+1)/ (2n+1)
比較兩個表示式中x^n的係數,得:
當n為偶數時,f(x)在x=0處的n階導數是0;
當n為奇數時,設n=2m+1,f(x)在x=0處的n階導數是:(-1)^m× (2m)!
擴充套件資料:
計算
相關計算公式如下:
求高階導數是泰勒公式,或者冪級數的一個主要應用。
主要是利用表示式的唯一性。
一方面,由定義,f(x)=arctanx的麥克老林公式中,x^n的係數是:f(n)(0)/n!,f(n)(0)表示在x=0處的n階導數。
另一方面,f'(x)=1/(1+x^2)=∑(-1)^n×x^(2n),所以,f(x)=∑(-1)^n×x^(2n+1)/(2n+1)
比較兩個表示式中x^n的係數,得:
當n為偶數時,f(x)在x=0處的n階導數是0;
當n為奇數時,設n=2m+1,f(x)在x=0處的n階導數是:(-1)^m×(2m)!