【arctan求导等于什么】在微积分中,反三角函数的导数是学习过程中一个重要的知识点。其中,arctan(反正切函数) 的导数是一个常见的问题,掌握它的求导公式对解题有帮助。
一、arctan 的导数公式
设 $ y = \arctan(x) $,即 $ x = \tan(y) $,那么根据隐函数求导法则,可以推导出:
$$
\frac{dy}{dx} = \frac{1}{1 + x^2}
$$
也就是说,arctan(x) 的导数是 $ \frac{1}{1 + x^2} $。
二、常见形式与变化
在实际应用中,arctan 的自变量可能不是简单的 $ x $,而是更复杂的表达式。例如:
- $ y = \arctan(u) $,其中 $ u = u(x) $
- 此时,使用链式法则可得:
$$
\frac{dy}{dx} = \frac{1}{1 + u^2} \cdot \frac{du}{dx}
$$
三、总结与对比表格
函数形式 | 导数公式 | 说明 |
$ y = \arctan(x) $ | $ \frac{dy}{dx} = \frac{1}{1 + x^2} $ | 基本形式,直接求导 |
$ y = \arctan(u) $ | $ \frac{dy}{dx} = \frac{1}{1 + u^2} \cdot \frac{du}{dx} $ | 使用链式法则 |
$ y = \arctan(ax + b) $ | $ \frac{dy}{dx} = \frac{a}{1 + (ax + b)^2} $ | 线性变换情况 |
$ y = \arctan(f(x)) $ | $ \frac{dy}{dx} = \frac{f'(x)}{1 + [f(x)]^2} $ | 一般复合函数情况 |
四、小结
arctan 求导的核心在于记住基本公式 $ \frac{d}{dx} \arctan(x) = \frac{1}{1 + x^2} $,并灵活运用链式法则处理复杂函数。通过练习不同形式的 arctan 函数,可以加深对导数的理解和应用能力。
掌握这个知识点后,对于后续的积分、极限以及微分方程等内容也会更加得心应手。