1y=c(c为常数)
y'=0
2y=x^n
y'=nx^(n-1)
3y=a^x
y'=a^xlna
y=e^x
y'=e^x
4y=logax
y'=logae/x
y=lnx
y'=1/x
5y=sinx
y'=cosx
6y=cosx
y'=-sinx
7y=tanx
y'=1/cos^2x
8y=cotx
y'=-1/sin^2x
9y=arcsinx
y'=1/√1-x^2
10y=arccosx
y'=-1/√1-x^2
11y=arctanx
y'=1/1+x^2
12y=arccotx
y'=-1/1+x^2
在推导的过程中有这几个常见的公式需要用到:
1y=f[g(x)],y'=f'[g(x)]&8226;g'(x)『f'[g(x)]中g(x)看作整个变量,而g'(x)中把x看作变量』
2y=u/v,y'=(u'v-uv')/v^2
3y=f(x)的反函数是x=g(y),则有y'=1/x'
证:1显而易见,y=c是一条平行于x轴的直线,所以处处的切线都是平行于x的,故斜率为0。用导数的定义做也是一样的:y=c,⊿y=c-c=0,lim⊿x→0⊿y/⊿x=0。
2这个的推导暂且不证,因为如果根据导数的定义来推导的话就不能推广到n为任意实数的一般情况。在得到
y=e^x
y'=e^x和y=lnx
y'=1/x这两个结果后能用复合函数的求导给予证明。
3y=a^x,
⊿y=a^(x+⊿x)-a^x=a^x(a^⊿x-1)
⊿y/⊿x=a^x(a^⊿x-1)/⊿x
如果直接令⊿x→0,是不能导出导函数的,必须设一个辅助的函数β=a^⊿x-1通过换元进行计算。由设的辅助函数可以知道:⊿x=loga(1+β)。
所以(a^⊿x-1)/⊿x=β/loga(1+β)=1/loga(1+β)^1/β
显然,当⊿x→0时,β也是趋向于0的。而limβ→0(1+β)^1/β=e,所以limβ→01/loga(1+β)^1/β=1/logae=lna。
把这个结果代入lim⊿x→0⊿y/⊿x=lim⊿x→0a^x(a^⊿x-1)/⊿x后得到lim⊿x→0⊿y/⊿x=a^xlna。
可以知道,当a=e时有y=e^x
y'=e^x。
4y=logax
⊿y=loga(x+⊿x)-logax=loga(x+⊿x)/x=loga[(1+⊿x/x)^x]/x
⊿y/⊿x=loga[(1+⊿x/x)^(x/⊿x)]/x
因为当⊿x→0时,⊿x/x趋向于0而x/⊿x趋向于∞,所以lim⊿x→0loga(1+⊿x/x)^(x/⊿x)=logae,所以有
lim⊿x→0⊿y/⊿x=logae/x。
可以知道,当a=e时有y=lnx
y'=1/x。
这时可以进行y=x^n
y'=nx^(n-1)的推导了。因为y=x^n,所以y=e^ln(x^n)=e^nlnx,
所以y'=e^nlnx&8226;(nlnx)'=x^n&8226;n/x=nx^(n-1)。
5y=sinx
⊿y=sin(x+⊿x)-sinx=2cos(x+⊿x/2)sin(⊿x/2)
⊿y/⊿x=2cos(x+⊿x/2)sin(⊿x/2)/⊿x=cos(x+⊿x/2)sin(⊿x/2)/(⊿x/2)
所以lim⊿x→0⊿y/⊿x=lim⊿x→0cos(x+⊿x/2)&8226;lim⊿x→0sin(⊿x/2)/(⊿x/2)=cosx
6类似地,可以导出y=cosx
y'=-sinx。
7y=tanx=sinx/cosx
y'=[(sinx)'cosx-sinx(cos)']/cos^2x=(cos^2x+sin^2x)/cos^2x=1/cos^2x
8y=cotx=cosx/sinx
y'=[(cosx)'sinx-cosx(sinx)']/sin^2x=-1/sin^2x
9y=arcsinx
x=siny
x'=cosy
y'=1/x'=1/cosy=1/√1-sin^2y=1/√1-x^2
10y=arccosx
x=cosy
x'=-siny
y'=1/x'=-1/siny=-1/√1-cos^2y=-1/√1-x^2
11y=arctanx
x=tany
x'=1/cos^2y
y'=1/x'=cos^2y=1/sec^2y=1/1+tan^2x=1/1+x^2
12y=arccotx
x=coty
x'=-1/sin^2y
y'=1/x'=-sin^2y=-1/csc^2y=-1/1+cot^2y=-1/1+x^2
另外在对双曲函数shx,chx,thx等以及反双曲函数arshx,archx,arthx等和其他较复杂的复合函数求导时通过查阅导数表和运用开头的公式与
4y=u土v,y'=u'土v'
5y=uv,y=u'v+uv'
均能较快捷地求得结果。
利用反函数求导法则和复合函数求导法则,可得这便是参数方程表达的y关于x的函数的求导公式。
求导是微积分的基础,同时也是微积分计算的一个重要的支柱。物理学、几何学、经济学等学科中的一些重要概念都可以用导数来表示。
如导数可以表示运动物体的瞬时速度和加速度、可以表示曲线在一点的斜率、还可以表示经济学中的边际和弹性。
相关概念:
不是所有的函数都有导数,一个函数也不一定在所有的点上都有导数。若某函数在某一点导数存在,则称其在这一点可导,否则称为不可导。然而,可导的函数一定连续;不连续的函数一定不可导。
对于可导的函数f(x),x↦f'(x)也是一个函数,称作f(x)的导函数(简称导数)。寻找已知的函数在某点的导数或其导函数的过程称为求导。实质上,求导就是一个求极限的过程,导数的四则运算法则也来源于极限的四则运算法则。反之,已知导函数也可以反过来求原来的函数,即不定积分。
微积分基本定理说明了求原函数与积分是等价的。求导和积分是一对互逆的操作,它们都是微积分学中最为基础的概念。
八个基本函数求导公式是:
1、f(x)=cf’(x)=0;
2、f(x)=x^af’(x)=ax^(a-1);
3、f(x)=sinxf’(x)=cosx;
4、f(x)=cosxf’(x)=-sinx;
5、f(x)=a^xf’(x)=(a^x)lna;
6、f(x)=e^xf’(x)=e^x;
7、f(x)=logaxf”(x)=1/(xlnx);
8、f(x)=lnxf’(x)=1/x。
f(x)是一个以x为自变量的函数。
导数也叫导函数值。又名微商,是微积分中的重要基础概念。当函数y=f(x)的自变量x在一点x0上产生一个增量Δx时,函数输出值的增量Δy与自变量增量Δx的比值在Δx趋于0时的极限a如果存在,a即为在x0处的导数,记作f’(x0)或df(x0)/dx。
函数y=f(x)在x0点的导数f’(x0)的几何意义:表示函数曲线在点P0(x0,f(x0))处的切线的斜率(导数的几何意义是该函数曲线在这一点上的切线斜率)。
导数的基本公式:
y=c(c为常数)y'=0;y=x^ny'"=nx^(n-1);y=a^xy'=a^xIna,y=e^xy'=e^x;y=logaxy'=logae/x,y=Inxy'=1/x;y=sinxy'=cosx;y=cosxy'=-sinx。
导数的运算法则:
①(u±v)'=u'±v';②(uv)'=u'v+uv';③(u/v)'=(u'v-uv')/v^2
导数:
导数是函数的局部性质。一个函数在某一点的导数描述了这个函数在这一点附近的变化率。如果函数的自变量和取值都是实数的话,函数在某一点的导数就是该函数所代表的曲线在这一点上的切线斜率。导数的本质是通过极限的概念对函数进行局部的线性逼近。例如在运动学中,物体的位移对于时间的导数就是物体的瞬时速度。
不是所有的函数都有导数,一个函数也不一定在所有的点上都有导数。若某函数在某一点导数存在,则称其在这一点可导,否则称为不可导。然而,可导的函数一定连续;不连续的函数一定不可导。
常用导数公式表如下:
c'=0(c为常数)
(x^a)'=ax^(a-1),a为常数且a≠0
(a^x)'=a^xlna
(e^x)'=e^x
(logax)'=1/(xlna),a>0且 a≠1
(lnx)'=1/x
(sinx)'=cosx
(cosx)'=-sinx
(tanx)'=(secx)^2
(secx)'=secxtanx
导函数
如果函数y=f(x)在开区间内每一点都可导,就称函数f(x)在区间内可导。这时函数y=f(x)对于区间内的每一个确定的x值,都对应着一个确定的导数值,这就构成一个新的函数,称这个函数为原来函数y=f(x)的导函数,记作y'、f'(x)、dy/dx或df(x)/dx,简称导数。
十六个基本导数公式
(y:原函数;y':导函数):
1、y=c,y'=0(c为常数)
2、y=x^μ,y'=μx^(μ-1)(μ为常数且μ≠0)。
3、y=a^x,y'=a^x lna;y=e^x,y'=e^x。
4、y=logax, y'=1/(xlna)(a>0且 a≠1);y=lnx,y'=1/x。
5、y=sinx,y'=cosx。
6、y=cosx,y'=-sinx。
7、y=tanx,y'=(secx)^2=1/(cosx)^2。
8、y=cotx,y'=-(cscx)^2=-1/(sinx)^2。
9、y=arcsinx,y'=1/√(1-x^2)。
10、y=arccosx,y'=-1/√(1-x^2)。
11、y=arctanx,y'=1/(1+x^2)。
12、y=arccotx,y'=-1/(1+x^2)。
13、y=shx,y'=ch x。
14、y=chx,y'=sh x。
15、y=thx,y'=1/(chx)^2。
16、y=arshx,y'=1/√(1+x^2)。
导数小知识:
1、导数的四则运算: (uv)'=uv'+u'v (u+v)'=u'+v' (u-v)'=u'-v' (u/v)'=(u'v-uv')/v^2 。
2、原函数与反函数导数关系(由三角函数导数推反三角函数的):
y=f(x)的反函数是x=g(y),则有y'=1/x'。
3、复合函数的导数:
复合函数对自变量的导数,等于已知函数对中间变量的导数,乘以中间变量对自变量的导数(称为链式法则)。
24个基本求导公式可以分成三类。第一类是导数的定义公式,即差商的极限 再用这个公式推出17个基本初等函数的求导公式,这就是第二类。最后一类是导数的四则运算法则和复合函数的导数法则以及反函数的导数法则,利用这些公式就可以推出所有可导的初等函数的导数。
1、f'(x)=lim(h->0)[(f(x+h)-f(x))/h] 即函数差与自变量差的商在自变量差趋于0时的极限,就是导数的定义。其它所有基本求导公式都是由这个公式引出来的。包括幂函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数,一共有如下求导公式:
2、f(x)=a的导数, f'(x)=0, a为常数 即常数的导数等于0;这个导数其实是一个特殊的幂函数的导数。就是当幂函数的指数等于1的时候的导数。可以根据幂函数的求导公式求得。
3、f(x)=x^n的导数, f'(x)=nx^(n-1), n为正整数 即系数为1的单项式的导数,以指数为系数, 指数减1为指数 这是幂函数的指数为正整数的求导公式。
4、f(x)=x^a的导数, f'(x)=ax^(a-1), a为实数 即幂函数的导数,以指数为系数,指数减1为指数
5、f(x)=a^x的导数, f'(x)=a^xlna, a>0且a不等于1 即指数函数的导数等于原函数与底数的自然对数的积
6、f(x)=e^x的导数, f'(x)=e^x 即以e为底数的指数函数的导数等于原函数
7、f(x)=log_a x的导数, f'(x)=1/(xlna), a>0且a不等于1 即对数函数的导数等于1/x与底数的自然对数的倒数的积
8、f(x)=lnx的导数, f'(x)=1/x 即自然对数函数的导数等于1/x
9、(sinx)'=cosx 即正弦的导数是余弦
10、(cosx)'=-sinx 即余弦的导数是正弦的相反数
11、(tanx)'=(secx)^2 即正切的导数是正割的平方
12、(cotx)'=-(cscx)^2 即余切的导数是余割平方的相反数
13、(secx)'=secxtanx 即正割的导数是正割和正切的积
14、(cscx)'=-cscxcotx 即余割的导数是余割和余切的积的相反数
15、(arcsinx)'=1/根号(1-x^2)
16、(arccosx)'=-1/根号(1-x^2)
17、(arctanx)'=1/(1+x^2)
18、(arccotx)'=-1/(1+x^2)
最后是利用四则运算法则、复合函数求导法则以及反函数的求导法则,就可以实现求所有初等函数的导数。设f,g是可导的函数,则:
19、(f+g)'=f'+g' 即和的导数等于导数的和。
20、(f-g)'=f'-g' 即差的导数等于导数的差。
21、(fg)'=f'g+fg' 即积的导数等于各因式的导数与其它函数的积,再求和。
22、(f/g)'=(f'g-fg')/g^2 即商的导数,取除函数的平方为除式。被除函数的导数与除函数的积减去被除函数与除函数的导数的积的差为被除式。
23、(1/f)'=-f'/f^2 即函数倒数的导数,等于函数的导数除以函数的平方的相反数。
24、(f^(-1)(x))'=1/f'(y) 即反函数的导数是原函数导数的倒数,注意变量的转换。
想要牢记这些基本的求导公式,一定要学会用自己的语言来描述它们,就像老黄上面所做的一样,才能把它们内化成自己的知识,在以后运用时做到得心应手。
最后以f(x)=sinx的导数f'(x)=-cosx为例,介绍它是怎么由导数的定义公式推导出来的:
f'(x)=lim(h->0)[(sin(x+h)-sin(x))/h]=lim(h->0)[2sin(h/2)cos((2x+h)/2)/h]=lim(h->0)[sin(h/2)/(h/2)]乘以lim(h->0)[cos((2x+h)/2]=lim(h->0)[cos((2x+h)/2]=cosx
以上就是关于导数的公式是什么全部的内容,包括:导数的公式是什么、求导公式是什么、八个基本函数求导公式等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!