求导公式大全
【求导公式大全】在数学学习中,导数是一个非常重要的概念,尤其在微积分中具有广泛的应用。无论是求函数的极值、分析函数的变化趋势,还是解决物理和工程中的实际问题,导数都扮演着关键角色。掌握常见的求导公式,能够大大提高解题效率和准确性。
为了帮助大家更好地理解和记忆这些公式,本文将对常见的求导法则进行总结,并以表格的形式直观展示,便于查阅和复习。
一、基本初等函数的导数公式
| 函数表达式 | 导数 |
| $ y = C $(C为常数) | $ y' = 0 $ |
| $ y = x^n $(n为实数) | $ y' = nx^{n-1} $ |
| $ y = \sin x $ | $ y' = \cos x $ |
| $ y = \cos x $ | $ y' = -\sin x $ |
| $ y = \tan x $ | $ y' = \sec^2 x $ |
| $ y = \cot x $ | $ y' = -\csc^2 x $ |
| $ y = \ln x $ | $ y' = \frac{1}{x} $ |
| $ y = e^x $ | $ y' = e^x $ |
| $ y = a^x $(a>0, a≠1) | $ y' = a^x \ln a $ |
| $ y = \log_a x $(a>0, a≠1) | $ y' = \frac{1}{x \ln a} $ |
二、导数的四则运算法则
| 运算类型 | 公式 |
| 加法法则 | $ (u + v)' = u' + v' $ |
| 减法法则 | $ (u - v)' = u' - v' $ |
| 乘法法则 | $ (uv)' = u'v + uv' $ |
| 除法法则 | $ \left( \frac{u}{v} \right)' = \frac{u'v - uv'}{v^2} $($ v \neq 0 $) |
三、复合函数的求导法则(链式法则)
若 $ y = f(u) $,且 $ u = g(x) $,则:
$$
\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
$$
即:
$$
y' = f'(g(x)) \cdot g'(x)
$$
四、高阶导数
对于函数 $ y = f(x) $,其二阶导数为:
$$
y'' = \frac{d^2 y}{dx^2} = \frac{d}{dx}(y')
$$
同理,可依次求出三阶、四阶等更高阶的导数。
五、隐函数与参数方程的导数
隐函数求导:
若 $ F(x, y) = 0 $,则:
$$
\frac{dy}{dx} = -\frac{\frac{\partial F}{\partial x}}{\frac{\partial F}{\partial y}}
$$
参数方程求导:
若 $ x = x(t) $,$ y = y(t) $,则:
$$
\frac{dy}{dx} = \frac{\frac{dy}{dt}}{\frac{dx}{dt}} \quad ( \frac{dx}{dt} \neq 0 )
$$
六、常见函数导数举例
| 函数 | 导数 |
| $ y = \sqrt{x} $ | $ y' = \frac{1}{2\sqrt{x}} $ |
| $ y = \arcsin x $ | $ y' = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ |
| $ y = \arccos x $ | $ y' = -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ |
| $ y = \arctan x $ | $ y' = \frac{1}{1 + x^2} $ |
| $ y = \text{arccot } x $ | $ y' = -\frac{1}{1 + x^2} $ |
总结
导数是微积分的核心内容之一,熟练掌握各类函数的导数公式,有助于快速解决各种数学问题。通过本文的整理,希望读者能对常见的求导公式有一个系统性的了解,并在实际应用中灵活运用。
建议在学习过程中结合例题练习,逐步加深对导数的理解和应用能力。
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