反函数的求导法则

反函数的求导法则如果函数 x f y x f y 在区间 IyI y 内单调 可导且 f y 0f y neq0 那么它的反函数 y f 1 x y f 1 x 在区间 Ix x x f y y Iy I x x x f y y inI y 内也可导 且 f 1 x 1f y 或 dydx 1dxdy f 1 x frac 1 f y 或 反函数求导

如果函数 x = f ( y ) x = f(y) x=f(y)在区间 I y I_y Iy内单调、可导且 f ′ ( y ) ≠ 0 f'(y) \neq 0 f(y)̸=0,那么它的反函数 y = f − 1 ( x ) y = f^{-1}(x) y=f1(x)在区间 I x = { x ∣ x = f ( y ) , y ∈ I y } I_x = \{x | x = f(y),y \in I_y\} Ix={ xx=f(y)yIy}内也可导,且 [ f − 1 ( x ) ] ′ = 1 f ′ ( y ) 或 d y d x = 1 d x d y [f^{-1}(x)]' = \frac{1}{f'(y)} 或 \frac{dy}{dx} = \frac{1}{\frac{dx}{dy}} [f1(x)]=f(y)1dxdy=dydx1
这个结论可以简单表达为:反函数的导数等于直接函数导数的倒数

例:
x = sin ⁡ y , y ∈ ( − π 2 , π 2 ) x = \sin y,y \in (-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}) x=sinyy(2π,2π)为直接导数,则 y = arcsin ⁡ x y = \arcsin x y=arcsinx是它的反函数,求反函数的导数.
解:函数 x = sin ⁡ y x = \sin y x=siny在区间内单调可导, f ′ ( y ) = cos ⁡ y ≠ 0 f'(y) = \cos y \neq 0 f(y)=cosy̸=0
因此,由公式得 ( arcsin ⁡ x ) ′ = 1 ( sin ⁡ y ) ′ (\arcsin x)' = \frac{1}{(\sin y)'} (arcsinx)=(siny)1 = 1 cos ⁡ y = 1 1 − sin ⁡ 2 y = 1 1 − x 2 = \frac{1}{\cos y} = \frac{1}{\sqrt{1 - \sin^2 y}} = \frac{1}{\sqrt{1- x^2}} =cosy1=1sin2y 1=1x2 1

如果在求解过程中遇到不好直接求出的三角函数,可以使用画三角形法求解

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编程小号
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