求导公式是微积分中的核心工具,用于计算函数的变化率。以下是常见求导公式的分类及应用:
一、基本初等函数求导公式
-
常数函数 :$(C)' = 0$
-
幂函数 :$(x^n)' = nx^{n-1}$($n$为实数)
-
指数函数 :$(a^x)' = a^x \ln a$($a > 0, a \neq 1$),特别地$(e^x)' = e^x$
-
对数函数 :$(\ln x)' = \frac{1}{x}$,$(\log_a x)' = \frac{1}{x \ln a}$
-
三角函数 :
-
$(\sin x)' = \cos x$
-
$(\cos x)' = -\sin x$
-
$(\tan x)' = \sec^2 x$
-
$(\sec x)' = \sec x \tan x$
-
$(\csc x)' = -\csc x \cot x$
-
二、四则运算求导法则
-
和差法则 :$(u \pm v)' = u' \pm v'$
-
乘积法则 :$(uv)' = u'v + uv'$
-
商法则 :$\left(\frac{u}{v}\right)' = \frac{u'v - uv'}{v^2}$
三、复合函数求导法则
若$y = f(g(x))$,则$y' = f'(g(x)) \cdot g'(x)$
四、反三角函数求导公式
-
$(\arcsin x)' = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}$
-
$(\arccos x)' = -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}$
-
$(\arctan x)' = \frac{1}{1 + x^2}$
-
$(\text{arccot } x)' = -\frac{1}{1 + x^2}$
五、高阶导数与变上限积分
-
高阶导数需多次应用基本法则
-
变上限积分$\left(\int_a^x f(t) dt\right)' = f(x)$
注意 :实际应用中需根据函数类型选择合适法则,复杂函数可结合链式法则、乘积法则等组合求解。