萊布尼茨公式

萊布尼茨公式

萊布尼茨提出的數學公式
萊布尼茨法則,也稱為乘積法則,是數學中關于兩個函數的積的導數的一個計算法則。
    中文名:萊布尼茨公式 外文名:Leibniz formula 提出者:萊布尼茨(Gottfried Leibniz) 應用學科:高等數學 别名:乘法法則 表達式:(uv)’=u'v v'u 适用領域:導數

基本信息

不同于牛頓-萊布尼茨公式(微積分學),萊布尼茨公式用于對兩個函數的乘積求取其高階導數,

一般的,如果函數與函數在點處都具有階導數,那麼此時有

也可記為:

其中,為組合數,

利用面積推導

假設

且f和g在x點可導。那麼:

以下的差

是圖中大矩形的面積減去小矩形的面積。

這個區域可以分割為兩個矩形,它們面積的和為:

因此,(1)的表達式等于:

易得(4)的表達式等于:

因為當w→x時,f(x)不變;

因為g在x點可導;

因為f在x點可導;以及

因為g在x點連續(可導的函數一定連續)。

可以得出結論,(5)的表達式等于:

.

推導過程

如果存在函數,且它們在點x處都具有n階導數,那麼顯而易見的,

處也具有階導數,且

至于階導數則較為複雜,按照基本求導法則和公式,可以得到:

…………

運用數學歸納法可證

上式便稱為萊布尼茨公式(Leibniz公式)

區别

由于名稱相似,不少人将牛頓-萊布尼茨公式與萊布尼茨公式相混淆,事實上他們是兩個完全不同的公式。

牛頓-萊布尼茨公式是微積分學中的一個重要公式,它把不定積分與定積分相聯系了起來,也讓定積分的運算有了一個完善、令人滿意的方法。其基本形式為

而萊布尼茨公式是導數計算中會使用到的一個公式,它是為了求取兩函數乘積的高階導數而産生的一個公式。

二者存在本質上的區别。

相關人物

戈特弗裡德·威廉·萊布尼茨

弗裡德·威廉·萊布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz,1646年—1716年),德國哲學家、數學家,和牛頓先後獨立發明了微積分。有人認為,萊布尼茨最大的貢獻不是發明微積分,而是微積分中使用的數學符号,因為牛頓使用的符号普遍認為比萊布尼茨的差。他所涉及的領域及法學、力學、光學、語言學等40多個範疇,被譽為十七世紀的亞裡士多德。

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