【常见的导数公式有哪些】在微积分的学习中,导数是一个非常重要的概念,它用于描述函数的变化率。掌握常见的导数公式是学习微积分的基础。以下是一些在数学、物理和工程中经常用到的导数公式,便于快速查阅和记忆。
一、基本初等函数的导数
函数形式 | 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
函数形式 | 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
函数形式 | 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(链式法则)
对于复合函数 $ f(g(x)) $,其导数为:
$$
(f \circ g)'(x) = f'(g(x)) \cdot g'(x)
$$
例如:
$ f(x) = \sin(3x) $ 的导数为 $ f'(x) = 3\cos(3x) $
五、其他常用导数公式
函数形式 | 导数 |
$ f(x) = \sqrt{x} $ | $ f'(x) = \frac{1}{2\sqrt{x}} $ |
$ f(x) = \frac{1}{x} $ | $ f'(x) = -\frac{1}{x^2} $ |
$ f(x) = \sinh x $ | $ f'(x) = \cosh x $ |
$ f(x) = \cosh x $ | $ f'(x) = \sinh x $ |
$ f(x) = \tanh x $ | $ f'(x) = \text{sech}^2 x $ |
总结
导数公式是微积分中的基础工具,掌握这些公式有助于解决各种实际问题,如求极值、分析函数变化趋势、计算速度与加速度等。通过不断练习和应用,可以更加熟练地运用这些公式,提高解题效率。