求导方法

商的求导法则怎么用:分子分母求导步骤与例题

商的求导法则最常见的错误不是求导本身,而是减号顺序和分母平方。先固定书写顺序“上导下不导,减去上不导下导”,最后把原分母整体平方。

先看结论

若 y=u/v 且 v≠0,则 y′=(u′v−uv′)/v²。

当最外层结构是两个依赖 x 的函数相除,而且不适合先化简时使用商的求导法则。

按固定顺序写出商的求导法则

先把分子记为 u,分母记为 v,并注明 v≠0。不要在还没分清分子分母时直接套公式。

分子的第一项是 u′v,第二项是 uv′,两项之间使用减号,顺序不能交换。

整个分子除以 v²。这里平方的是原来的完整分母,而不是分母的导数。

完成公式后再化简。过早展开或约分容易丢失括号,也可能掩盖原函数不能取值的点。

1
y=uvy = \frac{u}{v}
2
y′=(u′v−uv′)/v²
3
先代入,再化简并保留 v≠0

递进例题

ddx[x2+1x]\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left[\frac{x^{2} + 1}{x}\right]
1−1x21 - \frac{1}{x^{2}}

按 u′v−uv′ 的顺序书写,最后统一化简。

ddx[sin⁡xx]\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left[\frac{\sin x}{x}\right]
[x cos(x)−sin(x)]/x²

三角函数的导数进入分子第二项,分母整体平方。

ddx[xx+1]\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left[\frac{x}{x + 1}\right]
1(x+1)2\frac{1}{\left(x + 1\right)^{2}}

若能先约分,仍需保留原式的定义域限制。

常见错误

  • • 把分子写成 uv′−u′v,导致整体符号相反。
  • • 分母只写 v,而没有平方。
  • • 把分母写成 (v′)²。
  • • 化简后忘记原函数分母不能为 0 的限制。

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参考资料

常见问题

所有分式都必须使用商的求导法则吗?+

不一定。能安全写成负指数或先约分的表达式,有时用幂函数法则更简洁。

为什么商的求导法则中间是减号?+

分母变化会使倒数朝相反方向变化,因此组合时产生减项。

求导后可以约分吗?+

可以,但只能约去真正的公因子,并且必须保留原式的定义域。

总结

使用商的求导法则时先确定 u 和 v,严格保持 u′v−uv′ 的顺序,并把原分母整体平方。化简不能删除原式的定义域条件。

比较使用方案