【arcsinx求导】在微积分中,反三角函数的求导是一个常见的知识点。其中,arcsinx(即反正弦函数)的导数是基础但重要的内容。掌握其导数公式和推导过程,有助于理解更复杂的函数求导问题。
一、arcsinx的导数公式
设 $ y = \arcsin x $,则其导数为:
$$
\frac{d}{dx} (\arcsin x) = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}, \quad \text{其中 } -1 < x < 1
$$
该结果适用于定义域内的所有实数 $ x $,且导数在端点处不存在。
二、推导过程简要说明
1. 设变量关系:令 $ y = \arcsin x $,即 $ x = \sin y $。
2. 对两边求导:两边对 $ x $ 求导得:
$$
1 = \cos y \cdot \frac{dy}{dx}
$$
3. 解出导数:
$$
\frac{dy}{dx} = \frac{1}{\cos y}
$$
4. 用三角恒等式替换:因为 $ \cos y = \sqrt{1 - \sin^2 y} = \sqrt{1 - x^2} $,所以:
$$
\frac{dy}{dx} = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}
$$
三、总结表格
函数表达式 | 导数表达式 | 定义域 |
$ y = \arcsin x $ | $ \frac{dy}{dx} = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ | $ -1 < x < 1 $ |
四、注意事项
- 在计算过程中,需要注意 $ \cos y $ 的符号,但在 $ y \in [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}] $ 范围内,$ \cos y $ 始终为正,因此无需考虑负号。
- 若遇到复合函数,如 $ \arcsin(u(x)) $,则需要使用链式法则进行求导。
通过以上分析可以看出,arcsinx的导数虽然形式简单,但其背后的数学逻辑严谨,是学习微分学的重要基础。掌握这一知识点,有助于进一步理解和应用其他反三角函数的导数。