一、反函数求导的核心公式
若函数 y = f(x) 在区间 I 上严格单调、可导,且其导数不等于0,则其反函数的导数为:
若以 x 为自变量,则公式变形为:
几何意义:反函数与原函数关于 y = x 对称,其导数互为倒数关系。
二、公式的严格条件与推导
存在条件(缺一不可):
- f(x)在开区间 I上严格单调且连续;
- f(x) 在 x0 处可导,且这一点导数不为0 。
推导过程(基于链式法则):
三、经典例题解析
四、高阶导数与易错点
二阶导数公式:
注意:二阶导数并非一阶导数的简单倒数。
常见错误:
- 混淆变量:如将
与
的导数直接相乘);
- 忽略定义域:例如 y = x^2 需限定 x ≥ 0 才可逆;
- 误用对称性:图像对称不直接保证导数存在(需验证可导条件)。
- 混淆变量:如将
五、实际应用场景
参数方程求导:
工程优化:
如船舶锚泊系统中,通过位移响应模型求反函数,快速计算锚索长度调整量。
六、总结
关键要点 | 说明 |
---|---|
核心公式 | ![]() |
单调可导条件 | 保证反函数存在且可导 |
变量一致性 | 严格区分原函数与反函数的自变量 |
应用扩展 | 参数方程、隐函数、优化控制 |