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求导公式大全高等数学

2025-09-30 17:38:15 来源:网易 用户:溥平菡 

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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