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利用导数定义计算f(x)=1/(1+2x²)在x=1处的导数

用导数定义计算$f'(1)$的完整步骤

没问题!你用导数的极限定义来求$f'(1)$的思路完全正确,这个定义就是专门用来计算函数在某一点的导数的,接下来咱们一步步把这个极限推导出来:

  1. 先整理你已经得到的式子
    你已经代入$x_0=1$得到了:
    $$\lim_{h\to0}\frac{\bigg(\frac{1}{1+2(1+h)^2}\bigg) - \frac{1}{3}}{h}$$
    先把分母里的$(1+h)^2$展开并化简:
    $$1+2(1+h)^2 = 1+2(1+2h+h^2) = 1+2+4h+2h^2 = 3+4h+2h^2$$
    所以原式可以写成:
    $$\lim_{h\to0}\frac{\frac{1}{3+4h+2h^2} - \frac{1}{3}}{h}$$

  2. 对分子的分式进行通分
    把分子的两个分式通分,公分母是$3(3+4h+2h^2)$,分子部分化简:
    $$\frac{3 - (3+4h+2h2)}{3(3+4h+2h2)} = \frac{3-3-4h-2h2}{3(3+4h+2h2)} = \frac{-4h-2h2}{3(3+4h+2h2)}$$
    提取分子里的公因子$-h$:
    $$\frac{-h(4+2h)}{3(3+4h+2h^2)}$$

  3. 约去$h$并求极限
    现在整个式子变成分子除以$h$,也就是乘以$\frac{1}{h}$(注意$h\to0$但$h\neq0$,所以可以安全约掉):
    $$\lim_{h\to0}\frac{-h(4+2h)}{3(3+4h+2h^2) \cdot h} = \lim_{h\to0}\frac{-(4+2h)}{3(3+4h+2h^2)}$$
    现在直接代入$h=0$(因为代入后分母不为0,函数连续):
    $$\frac{-(4+0)}{3(3+0+0)} = -\frac{4}{9}$$

最终得到$f'(1) = -\frac{4}{9}$。

内容的提问来源于stack exchange,提问作者Christian Giupponi

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最近更新时间:2026.05.19 03:52:36