在微积分学中,函数乘积的求导法则是非常重要的一个法则。它描述了两个函数相乘时,其导数与原函数导数之间的关系。简而言之,若有两个可导函数f(x)和g(x),则它们的乘积h(x) = f(x) * g(x)的导数,可以根据以下公式进行求解:
h'(x) = f'(x) * g(x) + f(x) * g'(x)
以下是对这一法则的详细证明。
设函数f(x)和g(x)在点x处可导,根据导数的定义,我们有:
f'(x) = lim_Δx→0 [f(x + Δx) - f(x)] / Δx
g'(x) = lim_Δx→0 [g(x + Δx) - g(x)] / Δx
现在考虑函数h(x) = f(x) * g(x),我们希望求出h(x)的导数h'(x)。根据导数的定义,我们有:
h'(x) = lim_Δx→0 [h(x + Δx) - h(x)] / Δx
将h(x)代入上式,得到:
h'(x) = lim_Δx→0 [f(x + Δx) * g(x + Δx) - f(x) * g(x)] / Δx
通过添加和减去f(x) * g(x + Δx)和f(x + Δx) * g(x),我们可以将上式转化为:
h'(x) = lim_Δx→0 [f(x + Δx) * g(x + Δx) - f(x) * g(x + Δx) + f(x) * g(x + Δx) - f(x) * g(x)] / Δx
将其拆分为两部分:
h'(x) = lim_Δx→0 [f(x + Δx) - f(x)] / Δx * g(x + Δx) + lim_Δx→0 f(x) * [g(x + Δx) - g(x)] / Δx
由于f(x)和g(x)在x处可导,上述极限存在,因此:
h'(x) = f'(x) * g(x) + f(x) * g'(x)
这样,我们就完成了函数乘积求导法则的证明。