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莱布尼茨公怎么记忆

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莱布尼茨公式(高阶导数版本)可以通过表格法辅助记忆,其核心思想是将公式结构与二项式定理类比,并通过表格列出各项组合。以下是具体方法:

1. 公式回顾

莱布尼茨公式用于计算两个函数乘积的n阶导数:(uv)^{(n)} = sum_{k=0}^n C_n^k u^{(n-k)} v^{(k)}其中:

C_n^k为组合数(二项式系数),即frac{n!}{k!(n-k)!};

u^{(n-k)}和v^{(k)}分别表示u(x)和v(x)的(n-k)阶和k阶导数。

2. 表格记忆法

构建表格以直观展示各项的组合关系:

k 项组合系数 C_n^ku 的导数阶数 (n-k)v 的导数阶数 k乘积项 C_n^k cdot u^{(n-k)} cdot v^{(k)}
0C_n^0 = 1n0u^{(n)} v
1C_n = nn-11n cdot u^{(n-1)} v'
2C_n = frac{n(n-1)}{2}n-22frac{n(n-1)}{2} cdot u^{(n-2)} v''
...............
nC_n^n = 10nu v^{(n)}

示例:计算(x sin x)^{(3)}时,按表格逐项填写并求和(参考):

k=0:1 cdot (x)^{(3)} cdot sin x = 0;

k=1:3 cdot (x)^{(2)} cdot cos x = 6cos x;

k=2:3 cdot (x)^{(1)} cdot (-sin x) = -6x sin x;

k=3:1 cdot x cdot (-cos x) = -x cos x;最终结果:6cos x - 6x sin x - x cos x。

3. 记忆技巧

类比二项式定理:(u+v)^n展开与(uv)^{(n)}结构相似,仅将幂次替换为导数阶数。

符号规律:导数阶数从u向v转移,系数为组合数C_n^k。

边界项:首尾两项分别为u^{(n)}v和u v^{(n)},中间项对称分布。

通过表格法可系统化记忆公式的每一项构成,避免遗漏或混淆。

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