【常用求导公式表-常见求导公式表】在微积分的学习过程中,求导是理解函数变化率的重要工具。无论是初学者还是有一定基础的数学学习者,掌握一些常见的求导公式都是非常必要的。本文将整理一份常用求导公式表,帮助大家更高效地进行数学运算与问题分析。
一、基本初等函数的导数
1. 常数函数
$$
\frac{d}{dx}(C) = 0
$$
其中 $ C $ 为常数。
2. 幂函数
$$
\frac{d}{dx}(x^n) = n x^{n-1}
$$
其中 $ n $ 为任意实数。
3. 指数函数
$$
\frac{d}{dx}(a^x) = a^x \ln a \quad (a > 0, a \neq 1)
$$
特别地,$ \frac{d}{dx}(e^x) = e^x $
4. 对数函数
$$
\frac{d}{dx}(\log_a x) = \frac{1}{x \ln a} \quad (a > 0, a \neq 1)
$$
特别地,$ \frac{d}{dx}(\ln x) = \frac{1}{x} $
5. 三角函数
- $ \frac{d}{dx}(\sin x) = \cos x $
- $ \frac{d}{dx}(\cos x) = -\sin x $
- $ \frac{d}{dx}(\tan x) = \sec^2 x $
- $ \frac{d}{dx}(\cot x) = -\csc^2 x $
- $ \frac{d}{dx}(\sec x) = \sec x \tan x $
- $ \frac{d}{dx}(\csc x) = -\csc x \cot x $
6. 反三角函数
- $ \frac{d}{dx}(\arcsin x) = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $
- $ \frac{d}{dx}(\arccos x) = -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $
- $ \frac{d}{dx}(\arctan x) = \frac{1}{1 + x^2} $
二、导数的运算法则
1. 和差法则
$$
\frac{d}{dx}[f(x) \pm g(x)] = f'(x) \pm g'(x)
$$
2. 乘积法则
$$
\frac{d}{dx}[f(x) \cdot g(x)] = f'(x)g(x) + f(x)g'(x)
$$
3. 商法则
$$
\frac{d}{dx}\left[\frac{f(x)}{g(x)}\right] = \frac{f'(x)g(x) - f(x)g'(x)}{[g(x)]^2}
$$
4. 链式法则(复合函数求导)
$$
\frac{d}{dx}[f(g(x))] = f'(g(x)) \cdot g'(x)
$$
三、高阶导数与隐函数求导
- 高阶导数:如 $ f''(x) $、$ f'''(x) $ 等,表示对原函数连续求导多次。
- 隐函数求导:对于由方程定义的隐函数,通常使用隐函数求导法或两边对变量求导的方法。
四、常见函数的导数示例
| 函数 | 导数 |
|------|------|
| $ x^2 $ | $ 2x $ |
| $ \sin(2x) $ | $ 2\cos(2x) $ |
| $ e^{3x} $ | $ 3e^{3x} $ |
| $ \ln(5x) $ | $ \frac{1}{x} $ |
| $ \tan(x^2) $ | $ 2x \sec^2(x^2) $ |
五、小结
掌握这些常见求导公式,不仅有助于提高解题效率,还能加深对函数性质的理解。在实际应用中,建议结合练习题反复巩固,并尝试通过图像、几何意义等方式进一步理解导数的含义。
附录:推荐学习资源
- 《微积分及其应用》
- Khan Academy 的微积分课程
- 数学公式手册(如《CRC 标准数学公式手册》)
通过不断积累和练习,你将能够更加熟练地运用这些导数公式,解决各种复杂的数学问题。希望这份“常用求导公式表”能成为你学习道路上的得力助手!