微积分基础:导数(二)_微积分的导

deer332025-02-25技术文章51

导数的计算规则

(1)初等函数的导数

  • 常数函数:
  • 幂函数:
  • 指数函数:
  • 对数函数:
  • 三角函数:

函数

原函数

导函数

常函数(即常数)

C为常数)


指数函数





幂函数



对数函数





正弦函数



余弦函数



正切函数



余切函数



正割函数



余割函数



反正弦函数



反余弦函数



反正切函数



反余切函数


双曲函数



例:定义在?上的函数:

求导的具体步骤:

于是得到:


(2)导数的四则运算

  • 加法规则:
  • 乘法规则:
  • 除法规则:
  • 链式法则(复合函数求导):

高阶导数

导数的导数称为高阶导数。例如:

  • 一阶导数:
  • 二阶导数:
  • n 阶导数:

高阶导数在物理学中常用于描述加速度、加加速度等。


导数的应用

  • 求切线方程: 函数 f(x) 在点 x = a 处的切线方程为:
  • 判断函数的单调性

如果 f'(x) > 0 ,则 f(x) 单调递增;

如果 f'(x) < 0 ,则 f(x) 单调递减。

  • 求极值

如果 f'(a) = 0 且 f''(a) > 0 ,则 f(x) 在 x = a 处有极小值;

如果 f'(a) = 0 且 f''(a) < 0 ,则 f(x) 在 x = a 处有极大值。

  • 优化问题: 导数可以用于求解最大值和最小值问题,例如在经济学中用于优化利润或成本。

示例

  • 求函数的导数

  • 求函数的导数