# 8.2 微分反函数
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第一个好消息是,即使没有通用的方法来计算给定参数的函数反函数的**值**,也有一个简单的公式**导数**的根据![](https://img.kancloud.cn/18/8e/188ee644e8202aad30eac11166858841_10x16.gif)本身的导数,![](https://img.kancloud.cn/18/8e/188ee644e8202aad30eac11166858841_10x16.gif)的倒数。
实际上,![](https://img.kancloud.cn/05/2a/052af97e4343fdb6e90ced0ff972dbe2_27x20.gif) **的导数是![](https://img.kancloud.cn/18/8e/188ee644e8202aad30eac11166858841_10x16.gif)导数的倒数,其参数和值相反。**
这在几何上或多或少是显而易见的。函数![](https://img.kancloud.cn/6c/70/6c704047d3148fd7a8b563aaf79dd7f4_9x12.gif)的导数是![](https://img.kancloud.cn/6e/68/6e6897cd1ab74ff900cfe5ff65c5b724_20x38.gif),而![](https://img.kancloud.cn/6c/70/6c704047d3148fd7a8b563aaf79dd7f4_9x12.gif)的任何反函数的导数是![](https://img.kancloud.cn/12/54/1254dbb68c71e5b7247c0b8cf3564af3_20x42.gif),如果在![](https://img.kancloud.cn/6c/70/6c704047d3148fd7a8b563aaf79dd7f4_9x12.gif)值处进行评估,它将是![](https://img.kancloud.cn/77/90/7790dd0efb4a03a4c876741804d9b559_10x8.gif)值的前者的倒数![](https://img.kancloud.cn/cd/2d/cd2d0b2a7dc119e49403adc3eadb5068_33x18.gif)。
让我们用代数来证明这一点。我们所要做的就是将链规则应用于![](https://img.kancloud.cn/05/2a/052af97e4343fdb6e90ced0ff972dbe2_27x20.gif)的定义属性,即![](https://img.kancloud.cn/60/43/604351a64b0725fbf615f435a46e6b87_111x20.gif)。根据链规则,我们在![](https://img.kancloud.cn/1b/d0/1bd018a9d9d874624301b9f5cfe88eea_85x20.gif)评估了![](https://img.kancloud.cn/e7/94/e79444465bc6b9bdbc1676954910e944_136x45.gif)。
这意味着反函数的导数是函数本身的导数的倒数,在反函数的值处进行计算。
**这个论点似乎很简单,但令人困惑。您是否可以使用此规则实际找到反转的导数而不必疯狂?**
让我们看看这对指数函数及其反函数![](https://img.kancloud.cn/df/d1/dfd1711f876fb5ff975a8639d53a6b07_38x18.gif)意味着什么。指数函数的导数本身就是![](https://img.kancloud.cn/5e/a5/5ea5f497b89aed634f522bb86bea6755_51x18.gif)。那么对数函数的导数![](https://img.kancloud.cn/0b/6f/0b6f251dd04ff20053f935e434b74e0d_72x18.gif)是指数的倒数,在![](https://img.kancloud.cn/df/d1/dfd1711f876fb5ff975a8639d53a6b07_38x18.gif)评估;这是![](https://img.kancloud.cn/05/67/0567eddadd9294c4613419c719b86759_74x41.gif),即![](https://img.kancloud.cn/4b/0b/4b0bec6409323988efa5dc2004533abe_11x37.gif)。后一种说法来自于逆的定义,它告诉我们![](https://img.kancloud.cn/41/42/41422871ecc2ca455b1b0baa4a07ccf6_114x18.gif)。
类似地,对于正弦函数,由于其在参数![](https://img.kancloud.cn/77/90/7790dd0efb4a03a4c876741804d9b559_10x8.gif)处的导数是![](https://img.kancloud.cn/d2/e0/d2e0c8455497ff0489073957ccf25a8d_47x18.gif),![](https://img.kancloud.cn/e0/50/e050ba4b39742c264e92ad05b018f692_69x18.gif)的导数是其余弦的倒数,或![](https://img.kancloud.cn/3b/42/3b42c7641121385a3b7b269dd12b720c_101x41.gif)。
你可以把它留在那,但我们通常把它减少到稍微不那么丑的东西。电子表格与我们在下一段中最终得到的结果一样满意。顺便说一下,无论我输入= acos(A6),我的电子表格都会给出参数 A6 的 arcccosine 函数。
正如我们在第 7 章中所见,![](https://img.kancloud.cn/83/61/8361aa98fe8572e7bc9c71625d76c3f6_37x8.gif)是![](https://img.kancloud.cn/78/0e/780e367d195d7e0b6f4ec5fed82462e7_108x23.gif),![](https://img.kancloud.cn/9a/76/9a765efa8b0e6c869788948a239e4532_94x18.gif)是![](https://img.kancloud.cn/77/90/7790dd0efb4a03a4c876741804d9b559_10x8.gif),我们发现![](https://img.kancloud.cn/0a/6b/0a6b94c2c1bb85aca0542d48abd29061_96x18.gif)是![](https://img.kancloud.cn/d5/66/d5665d08c3eeba4005eccda7b2e8d052_70x23.gif),其倒数是![](https://img.kancloud.cn/01/77/0177916b88638a50ffc457bf2ea1ac29_59x13.gif)的导数。
![](https://img.kancloud.cn/18/66/18660be3990b6d3ca1d0177cf847d387_127x24.gif)
类似地,![](https://img.kancloud.cn/a5/d0/a5d0428dbf1b1b4f1ad613d63fa035b8_17x16.gif)的导数是![](https://img.kancloud.cn/51/f1/51f17a46ac412bd5212ab9fa56975a43_42x16.gif)。这因此告诉![](https://img.kancloud.cn/c9/c0/c9c096c24ee8769890c068367b7f17ac_19x19.gif)的导数是在参数![](https://img.kancloud.cn/c9/c0/c9c096c24ee8769890c068367b7f17ac_19x19.gif)处评估的导数。这是
![](https://img.kancloud.cn/46/fd/46fd08314a8cf65cea6e02a4284e2ae0_144x37.gif)
这是完全相同的结果![](https://img.kancloud.cn/cd/99/cd99b67f6a3f6f99fbb6bc27f2d91dd4_135x20.gif),它适用于整数幂,
事实上,对于任何理性的力量,![](https://img.kancloud.cn/f8/f8/f8f866ab3678a853e3a66b2004f1b3e1_9x8.gif),正面或负面,我们都有
![](https://img.kancloud.cn/cd/99/cd99b67f6a3f6f99fbb6bc27f2d91dd4_135x20.gif)
我们已经提到**关于反函数的另一条好消息。** 即使没有明显的方法来计算一个特定的值,在一个特定的参数,有一个简单的方法来计算![](https://img.kancloud.cn/31/30/313042f2e0cae480bc236b480530c0ee_51x20.gif)的值,你可以在一分钟左右实际执行一次电子表格你知道怎么做,假设你知道如何计算![](https://img.kancloud.cn/18/8e/188ee644e8202aad30eac11166858841_10x16.gif)。您所要做的就是在执行![](https://img.kancloud.cn/a7/3e/a73e51ac2249ee3743bfd3b69c9a26f6_19x12.gif)散点图时反转![](https://img.kancloud.cn/77/90/7790dd0efb4a03a4c876741804d9b559_10x8.gif)和![](https://img.kancloud.cn/90/34/90340615fd75f4a3550a82c374838b6b_34x18.gif)列的顺序。通过这样做,您可以看到结果给出了“多值函数”而不是普通函数,并且可以为逆向选择您喜欢的单值范围。
**练习:**
**8.3 使用上面证明的事实,![](https://img.kancloud.cn/18/66/18660be3990b6d3ca1d0177cf847d387_127x24.gif)找到![](https://img.kancloud.cn/18/66/18660be3990b6d3ca1d0177cf847d387_127x24.gif)。 (您可以使用多重出现规则或产品规则)**
**8.4 角度![](https://img.kancloud.cn/f5/cc/f5cc9e47883d3f86d5795d82e36323c4_9x8.gif)的正切,表示为![](https://img.kancloud.cn/e0/5b/e05b238ad8681d390cd5766dfedaef89_38x12.gif),是由正弦除以余弦给出的比率:![](https://img.kancloud.cn/36/ee/36ee6aa8fab3cbaa1dd9264b6f20d636_103x37.gif)。 ![](https://img.kancloud.cn/e0/5b/e05b238ad8681d390cd5766dfedaef89_38x12.gif)的导数是什么?从中找到![](https://img.kancloud.cn/31/17/3117cc3b25a889fc8e00c3887a670b53_62x12.gif)的导数(称为![](https://img.kancloud.cn/f5/cc/f5cc9e47883d3f86d5795d82e36323c4_9x8.gif)的反正切),![](https://img.kancloud.cn/e0/5b/e05b238ad8681d390cd5766dfedaef89_38x12.gif)的反函数,(当![](https://img.kancloud.cn/e0/5b/e05b238ad8681d390cd5766dfedaef89_38x12.gif)的域被限制为从![](https://img.kancloud.cn/d8/56/d856f92921856d12374f8740cb571586_26x33.gif)到![](https://img.kancloud.cn/5c/c2/5cc221192e8fe528d7c04cab70692ca6_11x33.gif)时)。**
- 第 0 章:为何学习微积分?
- 0.1 你应该知道什么
- 0.2 什么是微积分?我们为什么要研究它?
- 第 1 章:数字
- 1.1 什么是数字?有理数
- 1.2 小数和实数
- 1.3 复数
- 复数运算
- 1.4 可数集(消遣)
- 第 2 章:使用电子表格
- 2.1 什么是电子表格?
- 2.2 斐波纳契数
- 2.3 帕斯卡的三角形
- 2.4 与电子表格集成
- 第 3 章:线性函数
- 3.1 什么是函数?
- 3.2 线性函数
- 3.3 线性
- 第四章:函数的二次型和导数
- 4.1 更复杂的函数
- 4.2 二次函数的斜率
- 第 5 章:有理函数和导数的计算
- 5.1 有理函数的导数
- 第 6 章:指数函数,替换和链规则
- 6.1 最有用函数的导数
- 第 7 章:三角函数及其导数
- 7.1 二维数学
- 7.2 三角学和导数以及加法定理
- 第 8 章:反函数及其导函数
- 8.1 反函数
- 8.2 微分反函数
- 8.3 更多规则
- 第 9 章:数值微分和不可微函数
- 9.1 数值微分
- 9.2 绘制导数图
- 9.3 不可微函数
- 第 10 章:微分的回顾
- 10.1 复习
- 第 11 章:微分在求解方程中的应用
- 11.1 求解方程
- 第 12 章:反导数
- 12.1 反导数
- 第 13 章:曲线下面积;定积分
- 13.1 区域:定义,名称和符号
- 13.2 微积分和确定区域的基本定理
- 13.3 积分的诀窍
- 第 14 章:数值积分
- 14.1 数值积分计划
- 14.2 积分的“规则”
- 14.3 为什么这些规则有效?
- 第 15 章:平行数字的面积和体积;行列式
- 15.1 有符号面积和体积
- 15.2 表示平行边的图形
- 15.3 行列式的属性
- 15.4 求解行列式
- 15.5 用于求解电子表格中的行列式的爱丽丝梦游仙境方法
- 第 16 章一些纯数学
- 16.1 极限和点集拓扑简介
- 16.2 紧集
- 16.3 杂注
- 16.4 Lebesgue 积分
- 第 17 章:物理的建模应用
- 17.1 垂直运动建模
- 17.2 弹簧建模(谐波振荡器)
- 17.3 受迫振荡
- 17.4 简单电路
- 第 18 章捕食者猎物模型
- 18.1 捕食者猎物模型
- 第 19 章:求解微分方程
- 19.1 计划
- 19.2 一阶微分方程
- 19.3 二阶微分方程
- 19.4 行星运动