--- title: Chain Rule Introduction localeTitle: Введение в правила цепи --- # Введение в правила цепи Правило цепочки используется для вычисления производной от состава функций. Пусть _F_ - вещественная функция, являющаяся композицией двух функций _f_ и _g,_ то есть `F(x) = f(g(x))` и обе f (x) и g (x) дифференцируемы. Пусть производная D {F (x)} обозначается как F '(x). По правилам цепи, #### _`F'(x) = f'(g(x)).g'(x)`_ Предположим, что g (x) = t, то F (x) = f (g (x)) можно переписать в виде F (x) = f (t) то в обозначении Лейбница Цепочное правило может быть переписано как: #### `d(F)/dx = df/dt . dt/dx` ### Пример 1. Для вычисления производной от sin (ax + b) Решение. Функция может быть визуализирована как совокупность двух функций. F (x) = f (g (x)) t = g (x) = ax + b и f (t) = sin (t) f (t) = sin (t) => df / dt = cos (t) t = g (x) = ax + b => dt / dx = a Теперь по Chain Rule: d (F) / dx = df / dt. дт / дх \=> d (F) / dx = a. cost (t) = a.cos (ax + b) ИЛИ Мы можем непосредственно применить формулу F '(x) = f' (g (x)). G '(x) = cos (ax + b). ## Для функции, состоящей из более чем двух функций: Пусть _F_ - вещественнозначная функция, представляющая собой композицию из четырех функций _rstu,_ т. _Е._ `F(x)=r(s(t(u(x))))` и всех функций _r (x) s (x) t (x) u (x)_ дифференцируемы. Пусть производная D {F (x)} обозначается как F '(x). По правилам цепи, #### _`F'(x) = r'(s(t(u(x)))).s'(t(u(x))).t'(u(x)).u'(x)`_ Предположим, что a = u (x), b = t (a), c = s (b), то F (x) = r (s (t (u (x)))) можно переписать в виде F (x ) = г (с) то F (x) = r (c) => d (F) / dx = dr / dc. dc / dx \_\_\_ (уравнение 1) c = s (b) => dc / dx = ds / db. db / dx \_\_\_ (уравнение 2) b = t (a) => db / dx = dt / da. da / dx \_\_\_ (3) a = u (x) => da / dx = du / dx \_\_\_ (уравнение 4) Полагая в уравнении (1) значение eqn 2 3 4, получим: #### `d(F)/dx = dr/dc . ds/db . dt/da . du/dx` ### Пример 2. Вычислить производную от sin (cos ((mx + n) ^ 3)) Решение. Функция может быть визуализирована как составная из четырех функций. F (x) = r (s (t (u (x)))) где a = u (x) = mx + n b = t (a) = a ^ 3 c = s (b) = cos (b), то F (x) = r (s (t (u (x)))) можно переписать в виде F (x) = r (c) = sin (c) Теперь, по правилам цепи: d (F) / dx = dr / dc. ds / db. dt / da. ди / дх \=> d (F) / dx = cos (c). -sin (b). 3a ^ 2. м \=> d (F) / dx = cos (cos ((mx + n) ^ 3)). -sin ((mx + n) ^ 3)). 3 (mx + n) ^ 2. м ИЛИ Мы можем непосредственно применить формулу, F '(x) = r' (s (t (u (x)))) s '(t (u (x))) t' (u (x)), u '(x) = cos ( cos ((mx + n) ^ 3)). -sin ((mx + n) ^ 3)). 3 (mx + n) ^ 2. м