简单函数求导疑问:求解y=4x-(2x-1)^4的二阶导数
简单函数求导疑问:求解y=4x-(2x-1)^4的二阶导数
嘿,别慌!你用换元法的思路完全没问题,咱们一步步把这个求导过程拆解开,你就明白啦~
首先求一阶导数,根据导数的线性性质,函数加减的导数等于各部分导数的加减,所以咱们可以把$y=4x-(2x-1)^4$拆成两部分分别求导:
- 第一部分$4x$的导数很直观,就是$4$;
- 第二部分$-(2x-1)4$,你已经设了$u=2x-1$,这部分就变成了$-u4$,这里要用到链式法则:复合函数的导数等于外层函数对中间变量的导数,乘上中间变量对x的导数。
先算$u$对x的导数:$\frac{du}{dx} = 2$;
再算$-u4$对u的导数:$\frac{d}{du}(-u4) = -4u^3$;
把这两个结果相乘,就得到第二部分的导数:$-4u^3 \times 2 = -8u3$,再把$u=2x-1$代回去,就是$-8(2x-1)3$。
把两部分的导数加起来,一阶导数就是:
$$y' = 4 - 8(2x-1)^3$$
接下来求二阶导数,就是对$y'$再求一次导:
- 常数$4$的导数是$0$;
- 剩下的$-8(2x-1)3$还是用链式法则,同样可以设$v=2x-1$,这部分变成$-8v3$:
$v$对x的导数$\frac{dv}{dx}=2$;
$-8v3$对v的导数$\frac{d}{dv}(-8v3) = -24v^2$;
相乘得到这部分的导数:$-24v^2 \times 2 = -48v2$,代回$v=2x-1$,就是$-48(2x-1)2$。
所以最终的二阶导数就是:
$$y'' = -48(2x-1)^2$$
其实不用换元也能直接求导,不过你用换元的方法特别清晰,只要记住链式法则的核心——复合函数求导要“层层剥离”就好啦!
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Kyooo




