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函数求导公式

更新日期:2026-11-12 18:22:15

标题函数求导公式
内容

在微积分中,求导是研究函数变化率的重要工具。掌握常见的函数求导公式,有助于快速解决数学问题,提高计算效率。以下是对常见函数求导公式的总结,并以表格形式展示,便于查阅和记忆。

一、基本求导公式

1. 常数函数

若 $ f(x) = C $(C 为常数),则 $ f'(x) = 0 $

2. 幂函数

若 $ f(x) = x^n $(n 为实数),则 $ f'(x) = nx^{n-1} $

3. 指数函数

- 若 $ f(x) = a^x $,则 $ f'(x) = a^x \ln a $

- 若 $ f(x) = e^x $,则 $ f'(x) = e^x $

4. 对数函数

- 若 $ f(x) = \log_a x $,则 $ f'(x) = \frac{1}{x \ln a} $

- 若 $ f(x) = \ln x $,则 $ f'(x) = \frac{1}{x} $

5. 三角函数

- $ \frac{d}{dx} \sin x = \cos x $

- $ \frac{d}{dx} \cos x = -\sin x $

- $ \frac{d}{dx} \tan x = \sec^2 x $

- $ \frac{d}{dx} \cot x = -\csc^2 x $

- $ \frac{d}{dx} \sec x = \sec x \tan x $

- $ \frac{d}{dx} \csc x = -\csc x \cot x $

6. 反三角函数

- $ \frac{d}{dx} \arcsin x = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $

- $ \frac{d}{dx} \arccos x = -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $

- $ \frac{d}{dx} \arctan x = \frac{1}{1 + x^2} $

二、复合函数求导规则

1. 链式法则

若 $ y = f(u) $,且 $ u = g(x) $,则

$ \frac{dy}{dx} = f'(u) \cdot g'(x) $

2. 乘积法则

若 $ y = u(x) \cdot v(x) $,则

$ \frac{dy}{dx} = u'v + uv' $

3. 商法则

若 $ y = \frac{u(x)}{v(x)} $,则

$ \frac{dy}{dx} = \frac{u'v - uv'}{v^2} $

三、常见函数求导公式表

函数表达式 导数
$ f(x) = C $ $ f'(x) = 0 $
$ f(x) = x^n $ $ f'(x) = nx^{n-1} $
$ f(x) = a^x $ $ f'(x) = a^x \ln a $
$ f(x) = e^x $ $ f'(x) = e^x $
$ f(x) = \log_a x $ $ f'(x) = \frac{1}{x \ln a} $
$ f(x) = \ln x $ $ f'(x) = \frac{1}{x} $
$ f(x) = \sin x $ $ f'(x) = \cos x $
$ f(x) = \cos x $ $ f'(x) = -\sin x $
$ f(x) = \tan x $ $ f'(x) = \sec^2 x $
$ f(x) = \cot x $ $ f'(x) = -\csc^2 x $
$ f(x) = \sec x $ $ f'(x) = \sec x \tan x $
$ f(x) = \csc x $ $ f'(x) = -\csc x \cot x $
$ f(x) = \arcsin x $ $ f'(x) = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $
$ f(x) = \arccos x $ $ f'(x) = -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $
$ f(x) = \arctan x $ $ f'(x) = \frac{1}{1 + x^2} $

四、小结

掌握这些基本的求导公式和规则,是学习高等数学和应用科学的基础。在实际解题过程中,灵活运用链式法则、乘积法则和商法则,可以解决更为复杂的求导问题。建议在学习过程中结合例题进行练习,以加深理解和记忆。

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