莱布尼茨规则计算器使用莱布尼茨规则计算两个函数乘积的 n 阶导数。该规则在微积分中对于处理乘积的高阶导数至关重要,使其成为解决复杂问题的宝贵资源 数学的 问题。
莱布尼茨法则计算器公式
莱布尼茨规则用于求两个函数乘积的 n 阶导数。公式为:
其中:
- n 是导数的阶数
- C(n, k) 是 二项式系数,由 C(n, k) = n! / (k! * (n - k)!)
- (d^k/dx^k) v(x) 是 v(x) 的 k 阶导数
- (d^(n - k)/dx^(n - k)) u(x) 是 u(x) 的 (n - k) 阶导数
该公式有助于查找函数乘积的高阶导数。
常用术语和换算表
下面是与莱布尼茨规则相关的常见搜索术语及其相应解释的表格:
按揭年数 | 说明 |
---|---|
衍生 | 函数在任何给定点发生变化的速率 |
高阶导数 | 衍生品的衍生品,表示变化率的变化率 |
二项式系数 (C(n,k)) | 给出从 n 个元素中选择 k 个元素的方法数量的系数 |
函数的乘积 | 两个其他函数相乘的函数 |
n 阶导数 | 求n次导数 |
莱布尼茨法则计算器示例
考虑函数 u(x) = x^2 和 v(x) = e^x。我们想使用莱布尼兹规则找到其乘积的三阶导数。
使用公式:
d^3/dx^3 [x^2 e^x] = C(0, k) 从 k=3 到 3 的总和 * (d^(3-k)/dx^(3-k)) x^ 2 * (d^k/dx^k) e^x
计算每一项:
对于 k = 0:C(3, 0) * (d^3/dx^3) x^2 * e^x = 1 * 0 * e^x = 0
对于-k = 1:C(3, 1) * (d^2/dx^2) x^2 * (d/dx) e^x = 3 * 2 * e^x = 6e^x
对于 k = 2:C(3, 2) * (d/dx) x^2 * (d^2/dx^2) e^x = 3 * 2x * e^x = 6xe^x
对于-k = 3:C(3, 3) * x^2 * (d^3/dx^3) e^x = 1 * x^2 * e^x = x^2 e^x
对所有项求和: d^3/dx^3 [x^2 e^x] = 0 + 6e^x + 6xe^x + x^2 e^x
最常见的常见问题解答
莱布尼茨规则在微积分中至关重要,因为它简化了寻找乘积函数高阶导数的过程。这在需要精确数学建模和分析的领域特别有用。
是的,计算器设计用于处理各种函数,只要它们被正确定义和可微分即可。这包括多项式、指数、三角函数和对数函数等。