寻求导数形式远简洁于原函数的中间型函数示例
寻求导数形式远简洁于原函数的中间型函数示例
咱们先聊聊求导的常见情况:很多时候对函数求导后,得到的表达式反而更复杂。比如对$f(x) = \frac{x+1}{x^2+1}$求导,结果是$f'(x) = -\frac{x2+2x-1}{(x2+1)^2}$,看起来就比原函数繁琐不少。不过也有求导后复杂度没增加的情况,像$(\sin x)' = \cos x$、$(\ln x)' = \frac{1}{x}$,和原函数形式差不多简洁。
我现在特别感兴趣的是那种求导后表达式简洁很多的函数——求导的时候能看到大量项抵消、化简,过程特别有成就感。说白了,这其实就是在找「表达式看起来复杂,但它的不定积分(也就是原函数)反而简单」的函数。
当然也有一些极端例子,比如$\int \sqrt{\tan x} \ dx$和$\int \sqrt[3]{\tan x} \ dx$,你要是真去算它们的积分就懂了,结果实在太复杂,超出我想要的范围。而$\int \ln x \ dx = x \ln x - x + C$这种就太温和了,刚好符合我想要的「中间型」的感觉。
我知道这个问题从数学定义上看有点模糊,但还是希望能找到一些有意思的中间型例子~
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Joseph




