函数$y = \frac{1}{x}$的n阶导数可以通过观察规律来求解。以下是详细的步骤和结果:
1. **一阶导数**:
- $y' = -\frac{1}{x^2}$
2. **二阶导数**:
- $y'' = \frac{d}{dx}(-\frac{1}{x^2}) = \frac{2}{x^3}$
3. **三阶导数**:
- $y''' = \frac{d}{dx}(\frac{2}{x^3}) = -\frac{6}{x^4}$
通过观察,我们发现一个规律:每次求导后,分子中的系数是上一次系数的绝对值乘以一个递增的正整数(1, 2, 3,...),而分母中的$x$的指数则每次增加1。
基于这个观察,我们可以归纳出$\frac{1}{x}$的n阶导数的通项公式:
$y^{(n)} = (-1)^n \cdot \frac{n!}{x^{n+1}}$
其中,$n!$表示n的阶乘,即$n \times (n-1) \times ... \times 2 \times 1$。
这个公式告诉我们,对于函数$y = \frac{1}{x}$,其n阶导数的符号交替出现(正负相间),且分子是n的阶乘,分母是$x$的$n+1$次方。
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