分数的求导可以通过商的求导法则来进行,公式为:
\[
\left( \frac{U}{V} \right)' = \frac{U'V - UV'}{V^2}
\]
其中,\( U \) 和 \( V \) 是关于 \( x \) 的可导函数,\( U' \) 和 \( V' \) 分别表示 \( U \) 和 \( V \) 对 \( x \) 的导数。
具体步骤如下:
1. 分别求出分子 \( U \) 和分母 \( V \) 的导数,分别记为 \( U' \) 和 \( V' \)。
2. 将分子 \( U \) 的导数 \( U' \) 乘以分母 \( V \),得到 \( U'V \)。
3. 将分子 \( U \) 乘以分母 \( V \) 的导数 \( V' \),得到 \( UV' \)。
4. 将步骤2和步骤3的结果相减,即 \( U'V - UV' \)。
5. 将步骤4的结果除以分母 \( V \) 的平方 \( V^2 \)。
这样就可以得到原函数 \( \frac{U}{V} \) 的导数。
示例
假设 \( U = x^2 \) 和 \( V = x \),则:
1. \( U' = 2x \)
2. \( V' = 1 \)
代入公式:
\[
\left( \frac{x^2}{x} \right)' = \frac{(2x) \cdot x - (x^2) \cdot 1}{x^2} = \frac{2x^2 - x^2}{x^2} = \frac{x^2}{x^2} = 1
\]
因此,函数 \( \frac{x^2}{x} \) 的导数为 1。
注意事项
确保分母 \( V \) 在求导过程中不为零,否则导数不存在。
如果 \( U \) 或 \( V \) 是常数,则它们的导数为零,因此分数的导数也为零。
通过以上步骤和公式,可以有效地求出分数函数的导数。