由总和得出

这里我们解释如何导出函数和(公式)。此外,您将能够看到和的导数的示例,甚至可以通过解决和的导数的练习来进行练习。最后,您将找到求和导数公式的演示。

总和的导数公式

两个函数之和的导数等于每个函数各自的导数之和。

z(x)=f(x)+g(x) \quad\color{orange}\bm{\longrightarrow}\quad\color{black} z'(x)=f'(x)+g'(x)

换句话说,分别对两个函数求导然后将它们相加,相当于先将函数相加然后求导。

由总和得出

请注意,加法的导数规则也适用于减法,因此如果函数前面有负号而不是正号,我们也必须使用相同的公式对其进行微分。

z(x)=f(x)\pm g(x) \quad\color{orange}\bm{\longrightarrow}\quad\color{black} z'(x)=f'(x)\pm g'(x)

另外,加法是一种具有结合性质的运算,这意味着加法中涉及的加法次数是无关紧要的,因为整个函数的导数将继续是每个函数的导数的加法。

\begin{array}{c}z(x)=f(x)\pm g(x) \pm h(x)\pm \dots\\[1.5ex]\color{orange}\bm{\downarrow}\quad\color{black} \\[1.5ex]z'(x)=f'(x)\pm g'(x)\pm h'(x)\pm \dots\end{array}

和的导数示例

一旦我们了解了和的导数的公式是什么,我们将看到此类运算的几个导数示例,以充分理解函数的和是如何导出的。

示例 1:势函数之和的导数

f(x)=3x^2+5x

两个函数之和的导数等于每个函数单独的导数。因此,我们首先分别计算每个函数的导数:

\cfrac{d}{dx} \ 3x^2=6x

\cfrac{d}{dx}\ 5x=5

因此,整个函数的导数将是两个计算导数的总和:

f'(x)=6x+5

示例 2:不同函数之和的导数

f(x)=\text{sen}(x)+\ln(x)

要对函数之和求导,必须分别对两个函数求导,然后将它们相加。因此我们推导出函数:

\cfrac{d}{dx} \ \text{sen}(x)=\text{cos}(x)

\cfrac{d}{dx}\ \ln (x)=\cfrac{1}{x}

然后我们将找到的两个导数相加:

f'(x)=\text{cos}(x)+\cfrac{1}{x}

示例 3:平方和的导数

f(x)=\left(3x^4+7x^2+1\right)^2

在这种情况下,我们有一个复合函数,因为我们有函数的幂总和。因此,我们需要应用链式法则来推导整个函数:

f(x)=2\left(3x^4+7x^2+1\right)\cdot (12x^3+14x)

请参阅: 导出幂

解决了函数和导数的练习

推导以下函数之和

\text{A) } f(x)=6x^3+9x^2

\text{B) } f(x)=x^4+10x^3+5x

\text{C) } f(x)=3x^2-4x+7

\text{D) } f(x)=\text{cos}(x)+e^{3x}

\text{E) } f(x)=\left(x^3+4x^2+6x\right)^3

\text{F) } f(x)=\log_3(8x^2+2x)-x^7+e^{x^2}

\text{A) } f'(x)=18x^2+18x

\text{B) } f'(x)=4x^3+30x^2+5

\text{C) } f'(x)=6x-4

\text{D) } f'(x)=-\text{sen}(x)+3e^{3x}

\text{E) } f'(x)=3\left(x^3+4x^2+6x\right)^2\cdot (3x^2+8x+6)

\text{F) } f'(x)=\cfrac{16x+2}{(8x^2+2x)\ln(3)}-7x^6+2x\cdot e^{x^2}

和的导数公式的演示

在最后一节中,我们将演示函数和的导数公式。为此,我们求助于导数的数学定义,如下所示:

\displaystyle f'(x)=\lim_{h \to 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h}

然后,令 z 为两个不同函数的和:

z(x)=f(x)+g(x)

\displaystyle z'(x)=\lim_{h \to 0}\frac{z(x+h)-z(x)}{h}

现在我们用 z 代替极限表达式中函数的和:

\displaystyle z'(x)=\lim_{h \to 0}\frac{\bigl[f(x+h)+g(x+h)\bigr]-\bigl[f(x)+g(x)\bigr]}{h}

\displaystyle z'(x)=\lim_{h \to 0}\frac{f(x+h)+g(x+h)-f(x)-g(x)}{h}

我们将分数转换为两个分数的和,每个分数对应于每个加法函数:

\displaystyle z'(x)=\lim_{h \to 0}\left[\frac{f(x+h)-f(x)}{h}+\frac{g(x+h)-g(x)}{h}\right]

由于极限的性质,我们可以将前面的表达式分成两个极限,因为和的极限等于极限的和:

\displaystyle z'(x)=\lim_{h \to 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h}+\lim_{h \to 0}\frac{g(x+h)-g(x)}{h}

并且,正如我们在上面的导数定义中所看到的,每个极限对应于函数的导数。因此,实现了以下等式:

\displaystyle z'(x)=f'(x)+g'(x)

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