【求导公式是什么?】在数学中,导数是微积分中的一个基本概念,用于描述函数在某一点处的变化率。求导公式是指用来计算函数导数的一系列规则和公式。掌握这些公式对于学习微积分、解决实际问题以及理解函数的性质都非常重要。
为了帮助大家更好地理解和记忆常见的求导公式,以下是对常用求导公式的总结,并以表格形式展示,便于查阅和对比。
一、常见求导公式总结
1. 常数函数的导数
若 $ f(x) = c $(c 为常数),则导数为:
$$
f'(x) = 0
$$
2. 幂函数的导数
若 $ f(x) = x^n $(n 为实数),则导数为:
$$
f'(x) = n \cdot x^{n-1}
$$
3. 指数函数的导数
若 $ f(x) = a^x $(a > 0, a ≠ 1),则导数为:
$$
f'(x) = a^x \ln a
$$
特别地,若 $ f(x) = e^x $,则导数为:
$$
f'(x) = e^x
$$
4. 对数函数的导数
若 $ f(x) = \log_a x $(a > 0, a ≠ 1),则导数为:
$$
f'(x) = \frac{1}{x \ln a}
$$
特别地,若 $ f(x) = \ln x $,则导数为:
$$
f'(x) = \frac{1}{x}
$$
5. 三角函数的导数
- $ \sin x $ 的导数为:$ \cos x $
- $ \cos x $ 的导数为:$ -\sin x $
- $ \tan x $ 的导数为:$ \sec^2 x $
- $ \cot x $ 的导数为:$ -\csc^2 x $
- $ \sec x $ 的导数为:$ \sec x \tan x $
- $ \csc x $ 的导数为:$ -\csc x \cot x $
6. 反三角函数的导数
- $ \arcsin x $ 的导数为:$ \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $
- $ \arccos x $ 的导数为:$ -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $
- $ \arctan x $ 的导数为:$ \frac{1}{1 + x^2} $
- $ \text{arccot } x $ 的导数为:$ -\frac{1}{1 + x^2} $
7. 导数的基本运算法则
- 和差法则:$ (f \pm g)' = f' \pm g' $
- 积法则:$ (fg)' = f'g + fg' $
- 商法则:$ \left( \frac{f}{g} \right)' = \frac{f'g - fg'}{g^2} $
- 链式法则:若 $ y = f(g(x)) $,则 $ y' = f'(g(x)) \cdot g'(x) $
二、常见求导公式表
函数形式 | 导数 |
$ f(x) = c $ | $ 0 $ |
$ f(x) = x^n $ | $ n x^{n-1} $ |
$ f(x) = a^x $ | $ a^x \ln a $ |
$ f(x) = e^x $ | $ e^x $ |
$ f(x) = \log_a x $ | $ \frac{1}{x \ln a} $ |
$ f(x) = \ln x $ | $ \frac{1}{x} $ |
$ f(x) = \sin x $ | $ \cos x $ |
$ f(x) = \cos x $ | $ -\sin x $ |
$ f(x) = \tan x $ | $ \sec^2 x $ |
$ f(x) = \cot x $ | $ -\csc^2 x $ |
$ f(x) = \sec x $ | $ \sec x \tan x $ |
$ f(x) = \csc x $ | $ -\csc x \cot x $ |
$ f(x) = \arcsin x $ | $ \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ |
$ f(x) = \arccos x $ | $ -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ |
$ f(x) = \arctan x $ | $ \frac{1}{1 + x^2} $ |
通过以上总结和表格,可以清晰地看到各类函数的导数公式及其适用范围。熟练掌握这些公式,有助于快速求解函数的导数,提高数学分析能力。