高等数学->导数与微分->函数的求导法则
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数学
正文
一、函数的和、差、积、商的求导法则
1、定理
如果函数$u=u(x)$及$v=v(x)$都在点$x$具有导数,那么它们的和、差、积、商(除分母为零的点外)都在点$x$具有导数,且
(1)$[u(x)\pm v(x)]^{'}=u^{'}(x)\pm v^{'}(x)$;
(2)$[u(x)v(x)]^{'}=u^{'}(x)v(x)+u(x)v^{'}(x)$;
(3)$\displaystyle \left[\frac{u(x)}{v(x)}\right]^{'}=\frac{u^{'}(x)v(x)-u(x)v^{'}(x)}{v^2(x)}(v(x)\not= 0)$
二、反函数的求导法则
1、定理
如果函数$x=f(y)$在区间$I_y$内单调、可导且$f^{y}\not= 0$,那么它的反函数$y=f^{-1}(x)$在区间$I_x=\{x|x=f(y),y\in I_y\}$内也可导,且
$\displaystyle [f^{-1}(x)]=\frac{1}{f^{'}(y)}$或$\displaystyle \frac{dy}{dx}=\cfrac{1}{\cfrac{dx}{dy}}$
三、复合函数的求导法则
1、定理
如果$u=g(x)$在点$x$可导,而$y=f(u)$在点$u=g(x)$可导,那么复合函数$y=f[g(x)]$在点$x$可导,且其导数为
$$\displaystyle \frac{dy}{dx}=f^{'}(u)\cdot g^{'}(x)或\frac{dy}{dx}=\frac{dy}{du}\cdot \frac{du}{dx}$$
四、基本求导法则与导数公式
基本初等函数的导数公式在初等函数的求导运算中起着重要的作用,为了便于查阅,归纳如下:
1、常数和基本初等函数的导数公式
$(C)^{'}=0,\quad (x^{\mu})^{'}=\mu x^{\mu-1}$
$(\sin x)^{'}=\cos x,\quad (\cos x)^{'}=-\sin x$
$(\tan x)^{'}=\sec^2 x,\quad (\cot x)^{'}=-\csc^2 x$
$(\sec x)^{'}=\sec x \tan x,\quad (\csc x)^{'}=-\csc x\cot x$
$(a^x)^{'}=a^x\ln a\quad (a\gt 0,a\not=1)\quad (e^x)^{'}=e^x$
$(\log_a x)^{'}=\cfrac{1}{x\ln a}\quad (a\gt 0,a\not=1),\quad (\ln x)^{'}=\cfrac{1}{x}$
$(\arcsin x)^{'}=\cfrac{1}{\sqrt{1-x^2}},\quad (\arccos x)^{'}=-\cfrac{1}{\sqrt{1-x^2}}$
$(\arctan x)^{'}=\cfrac{1}{1+x^2},\quad (arccot x)^{'}=-\cfrac{1}{1+x^2}$