高中求导数公式主要分为基本初等函数求导公式、四则运算公式、复合函数求导法则等几类,以下是具体内容:
一、基本初等函数求导公式
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常数函数
$(c)' = 0$
($c$为常数)
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幂函数
$(x^n)' = nx^{n-1}$
($n \in \mathbb{R}$)
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指数函数
$(a^x)' = a^x \ln a$
$(e^x)' = e^x$
($a > 0, a \neq 1$)
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对数函数
$(\log_a x)' = \frac{\ln a}{x}$
$(\ln x)' = \frac{1}{x}$
($a > 0, a \neq 1$)
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三角函数
$(\sin x)' = \cos x$
$(\cos x)' = -\sin x$
$(\tan x)' = \sec^2 x$
$(\cot x)' = -\csc^2 x$
(弧度制)
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反三角函数
$(\arcsin x)' = \frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$
$(\arccos x)' = -\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$
$(\arctan x)' = \frac{1}{1+x^2}$
($-1 \leq x \leq 1$)
二、四则运算求导法则
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加法/减法
$(u \pm v)' = u' \pm v'$
($u, v$可导函数)
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乘积法则
$(uv)' = u'v + uv'$
($u, v$可导函数)
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商法则
$\left(\frac{u}{v}\right)' = \frac{u'v - uv'}{v^2}$
($v \neq 0$)
三、复合函数求导法则
若$y = f(g(x))$,则
$y' = f'(g(x)) \cdot g'(x)$
(链式法则)
四、其他重要公式
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高阶导数
$(f^{(n)})' = [f^{(n-1)}]'$
($n \geq 1$)
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参数方程求导
若$x = f(t), y = g(t)$,则
$\frac{dy}{dx} = \frac{g'(t)}{f'(t)}$
五、导数的几何意义
导数表示函数在某一点的瞬时斜率,即曲线在该点的切线斜率。例如,$f'(1) = 2$表示函数$y = f(x)$在点$(1, f(1))$处的切线斜率为2。
六、注意事项
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求导顺序 :先内后外(复合函数链式法则);
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特殊函数 :如$\sec x = \frac{1}{\cos x}$,可结合商法则求导;
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极限计算 :导数定义中需注意$\Delta x \to 0$,例如$(x^n)' = \lim\limits_{\Delta x \to 0} \frac{(x+\Delta x)^n - x^n}{\Delta x}$。
通过掌握以上公式和法则,并结合多做练习,可系统提升导数求解能力。