常见函数的导数规则包括以下几种:
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常数函数:
d d x [ c ] = 0 \frac{d}{dx}[c] = 0 dxd[c]=0
常数函数的导数为0。 -
幂函数:
d d x [ x n ] = n ⋅ x n − 1 \frac{d}{dx}[x^n] = n \cdot x^{n-1} dxd[xn]=n⋅xn−1
对于任意实数 n n n,幂函数的导数为 n ⋅ x n − 1 n \cdot x^{n-1} n⋅xn−1。 -
指数函数:
d d x [ a x ] = a x ⋅ ln ( a ) \frac{d}{dx}[a^x] = a^x \cdot \ln(a) dxd[ax]=ax⋅ln(a)
对于常数 a > 0 a > 0 a>0,指数函数的导数为 a x ⋅ ln ( a ) a^x \cdot \ln(a) ax⋅ln(a)。 -
自然指数函数:
d d x [ e x ] = e x \frac{d}{dx}[e^x] = e^x dxd[ex]=ex
自然指数函数的导数是它本身。 -
对数函数:
d d x [ ln ( x ) ] = 1 x \frac{d}{dx}[\ln(x)] = \frac{1}{x} dxd[ln(x)]=x1
自然对数函数的导数是 $\frac{1}{x} $。 -
正弦函数:
d d x [ sin ( x ) ] = cos ( x ) \frac{d}{dx}[\sin(x)] = \cos(x) dxd[sin(x)]=cos(x)
正弦函数的导数是余弦函数。 -
余弦函数:
d d x [ cos ( x ) ] = − sin ( x ) \frac{d}{dx}[\cos(x)] = -\sin(x) dxd[cos(x)]=−sin(x)
余弦函数的导数是负的正弦函数。 -
正切函数:
d d x [ tan ( x ) ] = sec 2 ( x ) \frac{d}{dx}[\tan(x)] = \sec^2(x) dxd[tan(x)]=sec2(x)
正切函数的导数是正割的平方。 -
反正弦函数:
d d x [ sin − 1 ( x ) ] = 1 1 − x 2 \frac{d}{dx}[\sin^{-1}(x)] = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} dxd[sin−1(x)]=1−x21
反正弦函数的导数为 1 1 − x 2 \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} 1−x21。 -
反余弦函数:
d d x [ cos − 1 ( x ) ] = − 1 1 − x 2 \frac{d}{dx}[\cos^{-1}(x)] = -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} dxd[cos−1(x)]=−1−x21
反余弦函数的导数为 − 1 1 − x 2 -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} −1−x21。 -
反正切函数:
d d x [ tan − 1 ( x ) ] = 1 1 + x 2 \frac{d}{dx}[\tan^{-1}(x)] = \frac{1}{1 + x^2} dxd[tan−1(x)]=1+x21
反正切函数的导数为 1 1 + x 2 \frac{1}{1 + x^2} 1+x21。 -
乘法法则(乘积法则):
d d x [ u ( x ) ⋅ v ( x ) ] = u ′ ( x ) ⋅ v ( x ) + u ( x ) ⋅ v ′ ( x ) \frac{d}{dx}[u(x) \cdot v(x)] = u'(x) \cdot v(x) + u(x) \cdot v'(x) dxd[u(x)⋅v(x)]=u′(x)⋅v(x)+u(x)⋅v′(x)
乘法法则用于求两个函数的乘积的导数。 -
链式法则:
d d x [ f ( g ( x ) ) ] = f ′ ( g ( x ) ) ⋅ g ′ ( x ) \frac{d}{dx}[f(g(x))] = f'(g(x)) \cdot g'(x) dxd[f(g(x))]=f′(g(x))⋅g′(x)
链式法则用于复合函数的导数。 -
商法则(商的导数法则):
d d x [ u ( x ) v ( x ) ] = v ( x ) ⋅ u ′ ( x ) − u ( x ) ⋅ v ′ ( x ) v ( x ) 2 \frac{d}{dx}\left[\frac{u(x)}{v(x)}\right] = \frac{v(x) \cdot u'(x) - u(x) \cdot v'(x)}{v(x)^2} dxd[v(x)u(x)]=v(x)2v(x)⋅u′(x)−u(x)⋅v′(x)
商法则用于求两个函数商的导数。
这些规则帮助我们计算各种常见函数的导数,可以通过这些基础规则推导出更多的导数。
常用的求导公式
包括以下几种:
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常数函数的导数:
d d x [ c ] = 0 \frac{d}{dx}[c] = 0 dxd[c]=0
其中, c c c是常数。 -
幂函数的导数:
d d x [ x n ] = n x n − 1 \frac{d}{dx}[x^n] = n x^{n-1} dxd[xn]=nxn−1
其中, n n n是常数。 -
指数函数的导数:
d d x [ e x ] = e x \frac{d}{dx}[e^x] = e^x dxd[ex]=ex
d d x [ a x ] = a x ln a \frac{d}{dx}[a^x] = a^x \ln a dxd[ax]=axlna
其中, a a a为常数。 -
对数函数的导数:
d d x [ ln x ] = 1 x \frac{d}{dx}[\ln x] = \frac{1}{x} dxd[lnx]=x1
d d x [ log a x ] = 1 x ln a \frac{d}{dx}[\log_a x] = \frac{1}{x \ln a} dxd[logax]=xlna1
其中,$a $是常数。 -
三角函数的导数:
d d x [ sin x ] = cos x \frac{d}{dx}[\sin x] = \cos x dxd[sinx]=cosx
d d x [ cos x ] = − sin x \frac{d}{dx}[\cos x] = -\sin x dxd[cosx]=−sinx
d d x [ tan x ] = sec 2 x \frac{d}{dx}[\tan x] = \sec^2 x dxd[tanx]=sec2x
d d x [ cot x ] = − csc 2 x \frac{d}{dx}[\cot x] = -\csc^2 x dxd[cotx]=−csc2x
d d x [ sec x ] = sec x tan x \frac{d}{dx}[\sec x] = \sec x \tan x dxd[secx]=secxtanx
d d x [ csc x ] = − csc x cot x \frac{d}{dx}[\csc x] = -\csc x \cot x dxd[cscx]=−cscxcotx -
反三角函数的导数:
d d x [ sin − 1 x ] = 1 1 − x 2 \frac{d}{dx}[\sin^{-1} x] = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} dxd[sin−1x]=1−x21
d d x [ cos − 1 x ] = − 1 1 − x 2 \frac{d}{dx}[\cos^{-1} x] = -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} dxd[cos−1x]=−1−x21
d d x [ tan − 1 x ] = 1 1 + x 2 \frac{d}{dx}[\tan^{-1} x] = \frac{1}{1 + x^2} dxd[tan−1x]=1+x21
d d x [ cot − 1 x ] = − 1 1 + x 2 \frac{d}{dx}[\cot^{-1} x] = -\frac{1}{1 + x^2} dxd[cot−1x]=−1+x21
d d x [ sec − 1 x ] = 1 ∣ x ∣ x 2 − 1 \frac{d}{dx}[\sec^{-1} x] = \frac{1}{|x| \sqrt{x^2 - 1}} dxd[sec−1x]=∣x∣x2−11
d d x [ csc − 1 x ] = − 1 ∣ x ∣ x 2 − 1 \frac{d}{dx}[\csc^{-1} x] = -\frac{1}{|x| \sqrt{x^2 - 1}} dxd[csc−1x]=−∣x∣x2−11 -
乘积法则:
d d x [ f ( x ) ⋅ g ( x ) ] = f ′ ( x ) ⋅ g ( x ) + f ( x ) ⋅ g ′ ( x ) \frac{d}{dx}[f(x) \cdot g(x)] = f'(x) \cdot g(x) + f(x) \cdot g'(x) dxd[f(x)⋅g(x)]=f′(x)⋅g(x)+f(x)⋅g′(x) -
商法则:
d d x [ f ( x ) g ( x ) ] = f ′ ( x ) ⋅ g ( x ) − f ( x ) ⋅ g ′ ( x ) [ g ( x ) ] 2 \frac{d}{dx}\left[\frac{f(x)}{g(x)}\right] = \frac{f'(x) \cdot g(x) - f(x) \cdot g'(x)}{[g(x)]^2} dxd[g(x)f(x)]=[g(x)]2f′(x)⋅g(x)−f(x)⋅g′(x) -
链式法则:
d d x [ f ( g ( x ) ) ] = f ′ ( g ( x ) ) ⋅ g ′ ( x ) \frac{d}{dx}[f(g(x))] = f'(g(x)) \cdot g'(x) dxd[f(g(x))]=f′(g(x))⋅g′(x) -
高阶导数:
d n d x n [ f ( x ) ] 表示 f ( x ) 的第n阶导数 \frac{d^n}{dx^n}[f(x)] \quad \text{表示} \quad f(x) \text{的第n阶导数} dxndn[f(x)]表示f(x)的第n阶导数
这些是常见的基本求导公式,帮助你进行更复杂的求导计算。