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nn 项连乘求导

某一因式在目标点处为零时,用导数定义或乘积法则两种手法处理 n 项连乘的导数


n 项连乘,让你求函数在某一点处的导数,并且在该点处,其中某一项因式的结果为 0,通常来说处理手法有两种:

方法1:利用导数定义式直接求解 f(x0)f'(x_0)

方法2:求 f(x0)f'(x_0),令 f(x)=g(x)h(x)f(x)=g(x)h(x),其中 g(x0)=0g(x_0)=0


例 2.43

【例 1】 设函数 f(x)=(ex1)(e2x2)(enxn)f(x)=(e^{x}-1)(e^{2x}-2)\cdots(e^{nx}-n),其中 nn 为正整数,则 f(0)=f'(0)= A

(A) (1)n1(n1)!(-1)^{n-1}(n-1)!. (B) (1)n(n1)!(-1)^n(n-1)!. (C) (1)n1n!(-1)^{n-1}n!. (D) (1)nn!(-1)^n n!.


方法1(利用等价无穷小)f(0)=limx0f(x)f(0)x=limx0(ex1)(e2x2)(enxn)x=(1)(2)[(n1)]=(1)n1(n1)!f'(0) = \lim\limits_{x\to 0} \frac{f(x)-f(0)}{x} = \lim\limits_{x\to 0} \frac{(e^{x}-1)(e^{2x}-2)\cdots(e^{nx}-n)}{x} = (-1)(-2)\cdots[-(n-1)] = (-1)^{n-1}\cdot(n-1)!

方法2g(x)=ex1, g(0)=0, h(x)=(e2x2)(enxn)g(x)=e^{x}-1,\ g(0)=0,\ h(x)=(e^{2x}-2)\cdots(e^{nx}-n)

f(x)=g(x)h(x), f(x)=g(x)h(x)+g(x)h(x)f(x)=g(x)\cdot h(x),\ f'(x)=g'(x)\cdot h(x)+g(x)\cdot h'(x)

f(0)=g(0)h(0)+g(0)h(0)\therefore f'(0)=g'(0)\cdot h(0)+g(0)\cdot h'(0)

=g(0)h(0)=g'(0)\cdot h(0)g(x)=ex, g(0)=1g'(x)=e^{x},\ g'(0)=1

=1×(1)(2)[(n1)]=1 \times (-1)(-2)\cdots[-(n-1)]

=(1)n1(n1)!=(-1)^{n-1}\cdot(n-1)!

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