【常用的求导公式】在微积分的学习和应用中,求导是一个非常基础且重要的内容。掌握常见的求导公式,有助于快速计算函数的导数,为后续的积分、极值分析、曲线绘制等提供支持。以下是对常用求导公式的总结,并以表格形式进行展示,便于查阅与记忆。
一、基本初等函数的导数
函数表达式 | 导数 |
$ f(x) = C $(C为常数) | $ f'(x) = 0 $ |
$ f(x) = x^n $(n为实数) | $ f'(x) = nx^{n-1} $ |
$ f(x) = e^x $ | $ f'(x) = e^x $ |
$ f(x) = a^x $(a>0, a≠1) | $ f'(x) = a^x \ln a $ |
$ f(x) = \ln x $ | $ f'(x) = \frac{1}{x} $ |
$ f(x) = \log_a x $(a>0, a≠1) | $ f'(x) = \frac{1}{x \ln a} $ |
二、三角函数的导数
函数表达式 | 导数 |
$ f(x) = \sin x $ | $ f'(x) = \cos x $ |
$ f(x) = \cos x $ | $ f'(x) = -\sin x $ |
$ f(x) = \tan x $ | $ f'(x) = \sec^2 x $ |
$ f(x) = \cot x $ | $ f'(x) = -\csc^2 x $ |
$ f(x) = \sec x $ | $ f'(x) = \sec x \tan x $ |
$ f(x) = \csc x $ | $ f'(x) = -\csc x \cot x $ |
三、反三角函数的导数
函数表达式 | 导数 | ||
$ f(x) = \arcsin x $ | $ f'(x) = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ | ||
$ f(x) = \arccos x $ | $ f'(x) = -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ | ||
$ f(x) = \arctan x $ | $ f'(x) = \frac{1}{1 + x^2} $ | ||
$ f(x) = \text{arccot } x $ | $ f'(x) = -\frac{1}{1 + x^2} $ | ||
$ f(x) = \text{arcsec } x $ | $ f'(x) = \frac{1}{ | x | \sqrt{x^2 - 1}} $ |
$ f(x) = \text{arccsc } x $ | $ f'(x) = -\frac{1}{ | x | \sqrt{x^2 - 1}} $ |
四、复合函数的导数法则
在实际应用中,许多函数是复合函数或乘积、商的形式,因此需要使用以下法则:
1. 链式法则
若 $ y = f(g(x)) $,则
$$
\frac{dy}{dx} = f'(g(x)) \cdot g'(x)
$$
2. 乘积法则
若 $ y = u(x)v(x) $,则
$$
\frac{dy}{dx} = u'(x)v(x) + u(x)v'(x)
$$
3. 商法则
若 $ y = \frac{u(x)}{v(x)} $,则
$$
\frac{dy}{dx} = \frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{[v(x)]^2}
$$
五、总结
求导是微积分的核心内容之一,熟练掌握各类函数的导数公式,不仅有助于解题效率的提升,还能增强对数学规律的理解。通过上述表格和法则的归纳,可以系统地复习和巩固基础知识,为更复杂的数学问题打下坚实的基础。
建议在学习过程中结合实例练习,加深对公式的理解和应用能力。