要求函数 $f(x+y)$ 的导数,我们可以使用链式法则。设 $u = x + y$,则 $f(x+y) = f(u)$。
首先,对 $f(u)$ 关于 $x$ 求导:
$$
\frac{d}{dx} f(u) = \frac{df}{du} \cdot \frac{du}{dx}
$$
由于 $u = x + y$,我们有 $\frac{du}{dx} = 1 + \frac{dy}{dx}$。
因此,
$$
\frac{d}{dx} f(x+y) = \frac{df}{du} \cdot (1 + \frac{dy}{dx})
$$
将 $u = x + y$ 代回,得到:
$$
\frac{d}{dx} f(x+y) = f'(x+y) \cdot (1 + \frac{dy}{dx})
$$
整理得:
$$
\frac{dy}{dx} = \frac{f'(x+y)}{1 - f'(x+y)}
$$
这是 $y$ 关于 $x$ 的一阶导数。为了求二阶导数 $y''$,我们需要对 $\frac{dy}{dx}$ 再次求导:
$$
y'' = \frac{d}{dx} \left( \frac{f'(x+y)}{1 - f'(x+y)} \right)
$$
使用商的导数法则:
$$
y'' = \frac{(1 - f'(x+y)) \cdot f''(x+y) - f'(x+y) \cdot (-f''(x+y))}{(1 - f'(x+y))^2}
$$
简化得:
$$
y'' = \frac{f''(x+y) - f'(x+y) \cdot f''(x+y) + f'(x+y) \cdot f''(x+y)}{(1 - f'(x+y))^2}
$$
进一步简化:
$$
y'' = \frac{f''(x+y)}{(1 - f'(x+y))^3}
$$
因此,函数 $f(x+y)$ 的二阶导数为:
$$
y'' = \frac{f''(x+y)}{(1 - f'(x+y))^3}
$$
总结:
$$
\frac{d}{dx} f(x+y) = f'(x+y) \cdot (1 + \frac{dy}{dx})
$$
$$
\frac{dy}{dx} = \frac{f'(x+y)}{1 - f'(x+y)}
$$
$$
y'' = \frac{f''(x+y)}{(1 - f'(x+y))^3}
$$