求导公式大全高等数学
【求导公式大全高等数学】在高等数学中,求导是微积分的重要组成部分,掌握常见的求导公式对于解题和理解函数的变化规律具有重要意义。本文将对常见的基本求导公式进行总结,并以表格形式清晰展示,便于查阅和记忆。
一、基本求导公式
以下是一些常见函数的导数公式,适用于初等函数的求导运算:
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 = \sec x $ | $ y' = \sec x \tan x $ |
$ y = \csc x $ | $ y' = -\csc x \cot x $ |
$ y = a^x $(a>0, a≠1) | $ y' = a^x \ln a $ |
$ y = e^x $ | $ y' = e^x $ |
$ y = \log_a x $(a>0, a≠1) | $ y' = \frac{1}{x \ln a} $ |
$ y = \ln x $ | $ y' = \frac{1}{x} $ |
二、复合函数求导法则
当函数由多个部分组合而成时,需要用到链式法则(即复合函数的导数法则):
- 若 $ y = f(u) $,$ u = g(x) $,则
$$
\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
$$
例如:
若 $ y = \sin(3x) $,则
$$
y' = \cos(3x) \cdot 3 = 3\cos(3x)
$$
三、高阶导数
高阶导数是指对原函数连续求导多次的结果,如二阶导数、三阶导数等。例如:
- $ y = x^3 $,则
$ y' = 3x^2 $,
$ y'' = 6x $,
$ y''' = 6 $
四、隐函数求导
对于不能显式表示为 $ y = f(x) $ 的函数,可以通过隐函数求导法来求导。例如:
设 $ x^2 + y^2 = 1 $,两边对 $ x $ 求导得:
$$
2x + 2y \cdot \frac{dy}{dx} = 0 \Rightarrow \frac{dy}{dx} = -\frac{x}{y}
$$
五、参数方程求导
若 $ x = f(t) $,$ y = g(t) $,则
$$
\frac{dy}{dx} = \frac{\frac{dy}{dt}}{\frac{dx}{dt}}
$$
六、常用导数表(简要)
函数 | 导数 |
$ x $ | 1 |
$ x^2 $ | $ 2x $ |
$ x^3 $ | $ 3x^2 $ |
$ \sqrt{x} $ | $ \frac{1}{2\sqrt{x}} $ |
$ \frac{1}{x} $ | $ -\frac{1}{x^2} $ |
$ \sin x $ | $ \cos x $ |
$ \cos x $ | $ -\sin x $ |
$ \ln x $ | $ \frac{1}{x} $ |
$ e^x $ | $ e^x $ |
七、小结
掌握这些基础的求导公式是学习高等数学的基础,尤其在处理复杂函数、隐函数、参数方程等问题时尤为重要。通过不断练习与应用,可以加深对导数概念的理解,并提高解题能力。
建议在学习过程中多做练习题,结合图形理解导数的意义,从而更全面地掌握高等数学中的求导知识。
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