【常用的导数公式表】在微积分的学习过程中,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,可以帮助我们更高效地进行数学运算和问题求解。以下是一些在高等数学、物理、工程等领域中经常用到的导数公式,以加表格的形式呈现,便于查阅和记忆。
一、基本导数公式
1. 常数函数
若 $ f(x) = C $(C为常数),则导数为:
$$
f'(x) = 0
$$
2. 幂函数
若 $ f(x) = x^n $(n为实数),则导数为:
$$
f'(x) = n x^{n-1}
$$
3. 指数函数
若 $ f(x) = a^x $(a > 0, a ≠ 1),则导数为:
$$
f'(x) = a^x \ln a
$$
当 $ a = e $ 时,导数为:
$$
f'(x) = e^x
$$
4. 对数函数
若 $ f(x) = \log_a x $(a > 0, a ≠ 1),则导数为:
$$
f'(x) = \frac{1}{x \ln a}
$$
当 $ a = e $ 时,导数为:
$$
f'(x) = \frac{1}{x}
$$
5. 三角函数
- $ f(x) = \sin x $,导数为:
$$
f'(x) = \cos x
$$
- $ f(x) = \cos x $,导数为:
$$
f'(x) = -\sin x
$$
- $ f(x) = \tan x $,导数为:
$$
f'(x) = \sec^2 x
$$
- $ f(x) = \cot x $,导数为:
$$
f'(x) = -\csc^2 x
$$
6. 反三角函数
- $ f(x) = \arcsin x $,导数为:
$$
f'(x) = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}
$$
- $ f(x) = \arccos x $,导数为:
$$
f'(x) = -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}
$$
- $ f(x) = \arctan x $,导数为:
$$
f'(x) = \frac{1}{1 + x^2}
$$
二、导数的运算法则
运算 | 公式 | 说明 |
和差法则 | $ (f \pm g)' = f' \pm g' $ | 函数和或差的导数等于各自导数的和或差 |
积法则 | $ (fg)' = f'g + fg' $ | 两个函数乘积的导数 |
商法则 | $ \left( \frac{f}{g} \right)' = \frac{f'g - fg'}{g^2} $ | 两个函数商的导数 |
链式法则 | $ (f(g(x)))' = f'(g(x)) \cdot g'(x) $ | 复合函数的导数 |
三、常用导数公式表
函数 | 导数 |
$ C $ | $ 0 $ |
$ x^n $ | $ nx^{n-1} $ |
$ a^x $ | $ a^x \ln a $ |
$ \ln x $ | $ \frac{1}{x} $ |
$ \sin x $ | $ \cos x $ |
$ \cos x $ | $ -\sin x $ |
$ \tan x $ | $ \sec^2 x $ |
$ \cot x $ | $ -\csc^2 x $ |
$ \arcsin x $ | $ \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ |
$ \arccos x $ | $ -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ |
$ \arctan x $ | $ \frac{1}{1 + x^2} $ |
通过掌握这些基本的导数公式和运算法则,可以快速解决许多与导数相关的数学问题。在实际应用中,灵活运用这些公式是提高计算效率和准确性的重要基础。建议在学习过程中多做练习题,加深对导数概念的理解和应用能力。