导数微积分

合集下载

微积分16个求导公式

微积分16个求导公式

微积分16个求导公式微积分中的求导公式就像是数学世界里的秘密武器,掌握了它们,就能在解题的道路上披荆斩棘。

今天咱们就来好好聊聊这 16 个神奇的求导公式。

先来说说最基础的,常数的求导。

这就好比是数学世界里的定海神针,一个常数 C 的导数永远是 0 。

想象一下,你有一个固定的数值,比如 5 ,它就像一块坚定不移的石头,不管时间怎么变化,它都不会有任何的“波动”,所以它的变化率也就是导数自然就是 0 啦。

然后是幂函数的求导公式,(x^n)' = n*x^(n - 1) 。

这就像是给幂函数穿上了一双加速的跑鞋。

比如说 x^2 ,它的导数就是 2x 。

咱们可以这样理解,x^2 的图像是一个开口向上的抛物线,当 x 增大时,曲线变得越来越陡峭,而 2x 就恰好反映了这种变化的快慢程度。

再来说说指数函数的求导,(a^x)' = a^x * ln(a) 。

这就像是指数函数的心跳节奏。

以 e^x 为例,它的导数还是它本身 e^x ,这是因为 e 这个神奇的数字有着独特的性质,它的增长速度和它自身成正比。

还有对数函数的求导,(log_a x)' = 1 / (x * ln(a)) 。

想象一下你在记录自己存钱的过程,对数函数就像是你存款增长的速度,而这个求导公式就是在告诉你这个速度是怎么变化的。

三角函数的求导也很有趣。

(sin x)' = cos x ,(cos x)' = -sin x 。

就好像正弦函数和余弦函数在跳一场优美的舞蹈,它们的导数就是彼此的舞步变化。

还记得我上高中的时候,有一次数学考试,就考到了求导的题目。

其中有一道题是求 y = x^3 + 2x^2 + 3x + 1 的导数。

我当时心里一紧,赶紧回忆起这些求导公式。

先对每一项分别求导,x^3 的导数是3x^2 ,2x^2 的导数是 4x ,3x 的导数是 3 ,常数 1 的导数是 0 ,最后加起来就是 y' = 3x^2 + 4x + 3 。

常用微积分式导数公式

常用微积分式导数公式

常用微积分式导数公式微积分是数学的一个重要分支,用于研究函数的变化规律。

在微积分中,导数是一个重要概念,用于描述函数在特定点的变化率。

下面是常用微积分式中的一些导数公式:1.基本导数公式:- 常数的导数是0:d/dx(c) = 0。

- 幂函数的导数:d/dx(x^n) = n*x^(n-1)。

- 指数函数的导数:d/dx(e^x) = e^x。

- 对数函数的导数:d/dx(ln(x)) = 1/x。

2.三角函数的导数公式:- 正弦函数的导数:d/dx(sin(x)) = cos(x)。

- 余弦函数的导数:d/dx(cos(x)) = -sin(x)。

- 正切函数的导数:d/dx(tan(x)) = sec^2(x)。

- 余切函数的导数:d/dx(cot(x)) = -csc^2(x)。

- sec函数的导数:d/dx(sec(x)) = sec(x) * tan(x)。

- csc函数的导数:d/dx(csc(x)) = -csc(x) * cot(x)。

3.反三角函数的导数公式:- 反正弦函数的导数:d/dx(arcsin(x)) = 1 / sqrt(1 - x^2)。

- 反余弦函数的导数:d/dx(arccos(x)) = -1 / sqrt(1 - x^2)。

- 反正切函数的导数:d/dx(arctan(x)) = 1 / (1 + x^2)。

- 反余切函数的导数:d/dx(arccot(x)) = -1 / (1 + x^2)。

- 反sec函数的导数:d/dx(arcsec(x)) = 1 / (,x, * sqrt(x^2- 1))。

- 反csc函数的导数:d/dx(arccsc(x)) = -1 / (,x, * sqrt(x^2 - 1))。

4.复合函数的导数公式:- 若y = f(g(x)),则y对x的导数为dy/dx = f'(g(x)) * g'(x)。

5.对数微分法则:- 若y = log_b(x),则dy/dx = 1 / (x * ln(b))。

常用微积分式导数公式

常用微积分式导数公式

常用微积分式导数公式微积分是数学中的一个重要分支,它研究函数的变化率和积分等。

函数的导数是微积分中的重要概念之一,它表示函数在其中一点上的变化率,也可以理解为函数曲线上其中一点的切线斜率。

式导数是求函数的导数的过程,是微积分中的基本运算之一、下面是常用的微积分式导数公式。

1.一元函数的导数公式:- 常数函数的导数为0:d(c) / dx = 0,其中c为常数。

- 幂函数的导数:d(x^n) / dx = nx^(n-1),其中n为实数,x为自变量。

- 指数函数的导数:d(e^x) / dx = e^x,其中e为自然对数的底数。

- 对数函数的导数:d(ln(x)) / dx = 1 / x,其中ln表示自然对数。

-三角函数的导数:- d(sin(x)) / dx = cos(x)- d(cos(x)) / dx = -sin(x)- d(tan(x)) / dx = sec^2(x)- d(cot(x)) / dx = -csc^2(x)- d(sec(x)) / dx = sec(x) * tan(x)- d(csc(x)) / dx = -csc(x) * cot(x)2.复合函数的导数规则:- 链式法则:若y = f(u)和u = g(x)都是可导函数,则d(y) / dx= d(y) / du * d(u) / dx。

- 乘积法则:若y = u * v,则d(y) / dx = u * d(v) / dx + v *d(u) / dx。

- 商规则:若y = u / v,则d(y) / dx = (v * d(u) / dx - u *d(v) / dx) / v^23.高阶导数公式:- 若y = f(x)是可导函数,则它的n阶导数可以表示为d^n(y) /dx^n。

- 幂函数的n阶导数:d^n(x^n) / dx^n = n!,其中n!表示n的阶乘。

- 指数函数的n阶导数:d^n(e^x) / dx^n = e^x,其中e为自然对数的底数。

数学导数和微积分

数学导数和微积分

数学导数和微积分导数和微积分是数学中重要的概念和工具,它们在各个领域都有广泛的应用。

本文将详细介绍导数和微积分的基本概念、性质和应用。

一、导数的定义和性质导数是描述函数变化率的工具,它的定义如下:对于函数 f(x),在某一点 x0 处,如果极限lim(h→0)[f(x0+h)-f(x0)]/h存在,则该极限值就是函数 f(x) 在点 x0 处的导数。

导数具有一些重要的性质:1. 导数表示了函数变化的速率,可以理解为函数图像的切线的斜率。

2. 导数存在的充分必要条件是函数在该点可导。

3. 导数可以通过求导法则来计算,如加法法则、乘法法则、链式法则等。

二、微分与微分方程微分是导数的一种表达形式,是函数值和自变量之间的微小变化之间的关系。

微分可以用来解决很多实际问题,尤其在物理学和工程学中有广泛应用。

微分方程是包含导数的方程,通常形式为:dy/dx = f(x)其中f(x) 是已知函数,y 是未知函数。

解微分方程的过程称为积分,可以得到原始函数的解析表达式。

三、微分中值定理和泰勒展开微分中值定理是微积分中的重要定理之一,它有三种形式:拉格朗日中值定理、柯西中值定理和罗尔中值定理。

这些定理描述了函数在某个区间内的变化情况,提供了计算导数和函数性质的有效工具。

泰勒展开是函数在某个点附近用多项式逼近的方法。

它可以将函数在某个点展开成无穷级数,表达了函数在该点的各阶导数与函数值之间的关系。

四、微积分在物理学和工程学中的应用微积分在物理学和工程学中有广泛的应用,如下所示:1. 运动学:微积分用于描述物体的位置、速度和加速度之间的关系。

2. 力学:微积分用于描述物体的质心、力矩和动量等概念。

3. 电磁学:微积分用于描述电场、磁场和电磁感应等现象。

4. 热力学:微积分用于描述温度、热能和热流等热学过程。

5. 控制理论:微积分用于描述系统的响应、稳定性和控制性能等。

总结:导数和微积分是数学中重要的概念和工具,它们在各个领域都有广泛应用。

导数

导数
那么汽车在由时刻t0变到t1这段时间内的平均速度是:
当t1无限趋近于t0时,汽车行驶的快慢变化就不会很大,平均速度就近似等于t0时刻的瞬时速度,因而就把 此时的极限作为汽车在时刻t0的瞬时速度,即,这就是通常所说的速度。这实际上是由平均速度类比到瞬时速度 的过程(如我们驾驶时的限“速”指瞬时速度)。
历史沿革
起源
大约在1629年,法国数学家费马研究了作曲线的切线和求函数极值的方法;1637年左右,他写一篇手稿《求 最大值与最小值的方法》。在作切线时,他构造了差分f(A+E)-f(A),发现的因子E就是我们所说的导数f’ (A)。
发展
17世纪生产力的发展推动了自然科学和技术的发展,在前人创造性研究的基础上,大数学家牛顿、莱布尼茨 等从不同的角度开始系统地研究微积分。牛顿的微积分理论被称为“流数术”,他称变量为流量,称变量的变化 率为流数,相当于我们所说的导数。牛顿的有关“流数术”的主要著作是《求曲边形面积》、《运用无穷多项方 程的计算法》和《流数术和无穷级数》,流数理论的实质概括为:他的重点在于一个变量的函数而不在于多变量 的方程;在于自变量的变化与函数的变化的比的构成;最在于决定这个比当变化趋于零时的极限。
需要指出的是:
两者在数学上是等价的。
导函数
如果函数y=f(x)在开区间内每一点都可导,就称函数f(x)在区间内可导。这时函数y=f(x)对于区间内 的每一个确定的x值,都对应着一个确定的导数值,这就构成一个新的函数,称这个函数为原来函数y=f(x)的 导函数,记作y’、f’(x)、dy/dx或df(x)/dx,简称导数。
性质
单调性
(1)若导数大于零,则单调递增;若导数小于零,则单调递减;导数等于零为函数驻点,不一定为极值点。 需代入驻点左右两边的数值求导数正负判断单调性。

导数微积分公式大全

导数微积分公式大全
【导数】 注:【】里面是次方的意思 (1)常数的导数: (c)′= 0 (2)x 的 α 次幂: ╭ 【α】╮′ 【α - 1】 │x │ = αx ╰ ╯ (3)指数类: ╭ 【x】╮′ 【x】
1
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,通系电1,力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配,机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2,下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷,32调需3各控要类试在管验最路;大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷,下安要与全加过,强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中;中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整,理核或高对者中定对资值某料,些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒,卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置,接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资,,料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气,敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术,技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方;资式对料,整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资,课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试,且技合进术理行,利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。:对对在于于分调差线试动盒过保处程护,中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技,,术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板,变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生;握内同图部一纸故线资障槽料时内、,设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷,试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高,技中要术资进资料行料试检,卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。

常用微积分公式大全

常用微积分公式大全

常用微积分公式大全微积分是数学的一个重要分支,它研究了函数的导数、积分以及它们之间的关系。

微积分公式是求导和积分的基本工具,以下是一些常用的微积分公式:1.基本导数法则:-导数和差法则:(f+g)'=f'+g'-常数倍法则:(c*f)'=c*f'-乘积法则:(f*g)'=f'*g+f*g'-商法则:(f/g)'=(f'*g-f*g')/g^22.基本函数的导数:-非常数次幂:(x^n)'=n*x^(n-1)- 幂函数:(a^x)' = ln(a) * a^x-自然指数函数:(e^x)'=e^x- 对数函数:(log_a x)' = 1 / (x ln(a))3. 链式法则:如果 y = f(u) 和 u = g(x) 是可导函数,那么复合函数 y = f(g(x)) 的导数为 dy/dx = (dy/du) * (du/dx)4.高阶导数:如果f'(x)存在,则f''(x)表示f'(x)的导数,称为f(x)的二阶导数。

同理,f''(x)的导数称为f(x)的三阶导数,以此类推。

5.基本积分法则:- 恒等积分:∫(c dx) = c*x + C- 幂函数积分:∫(x^n dx) = (1/(n+1)) * x^(n+1) + C- 自然指数函数积分:∫(e^x dx) = e^x + C- 对数函数积分:∫(1/x dx) = ln,x, + C6. 替换法则:如果∫(f(g(x)) g'(x) dx) 可以被积分,则∫(f(u) du) = ∫(f(g(x)) g'(x) dx)7. 定积分:∫[a,b] f(x) dx 表示函数 f(x) 在区间 [a,b] 上的定积分,表示曲线围成的面积。

8.收敛性和发散性:如果一个定积分存在有限的数值,那么它是收敛的;如果一个定积分没有有限的数值,那么它是发散的。

导数微积分公式大全

导数微积分公式大全

导数、微分、积分公式总结【导数】(1)(u ± v)′=u′±v′(2)(u v)′=u′v+ u v′(记忆方法:u v + u v ,分别在“u”上、“v”上加′)(3)(c u)′= c u′(把常数提前)╭u╮′u′v- u v′(4)│——│=———————( v ≠ 0 )╰v╯v²【关于微分】左边:d打头右边:dx置后再去掉导数符号′即可【微分】设函数u=u(x),v=v(x)皆可微,则有:(1)d(u ± v)= du ± dv(2)d(u v)= du·v + u·dv╭u╮du·v - u·dv(3)d│——│=———————( v ≠ 0 )╰v╯v²(5)复合函数(由外至里的“链式法则”)dy——=f′(u)·φ′(x)dx其中y =f(u),u =φ′(x)(6)反函数的导数:1[ fˉ¹(y)]′=—————f′(x)其中,f′(x)≠ 0【导数】注:【】里面是次方的意思(1)常数的导数:(c)′=0(2)x的α次幂:╭【α】╮′【α -1】│x│=αx╰╯(3)指数类:╭【x】╮′【x】│a│=alna(其中a >0 ,a ≠ 1)╰╯╭【x】╮′【x】│e│=e╰╯(4)对数类:╭╮′1 1│logx│=——log e=———(其中a >0 ,a ≠ 1)╰a╯x a xlna1(lnx)′=——x(5)正弦余弦类:(sinx)′=cosx(cosx)′=-sinx【微分】注:【】里面是次方的意思(1)常数的微分:dC =0(2)x的α次幂:【α】【α -1】dx=αxdx(3)指数类:【x】【x】da=alnadx(其中a >0 ,a ≠ 1)【x】【x】de=edx(4)对数类:1 1dlogx=——log e=———dx(其中a >0 ,a ≠ 1)a x a xlna1dlnx =——dxx(5)正弦余弦类:dsinx =cosxdxdcosx =-sinxdx【导数】(6)其他三角函数:1(tanx)′=————=sec²xcos²x1(cotx)′=-————=-csc²xsin²x(secx)′=secx·tanx(cscx)′=-cscx·cotx(7)反三角函数:1(arcsinx)′=———————(-1 <x <1)/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄√1-x²1(arccosx)′=-———————(-1 <x <1)/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄√1-x²1(arctanx)′=—————1+x²1(arccotx)′=-—————1+x²【微分】(6)其他三角函数:1dtanx =————=sec²xdxcos²x1dcotx =-————=-csc²xdxsin²xdsecx =secx·tanxdxdcscx =-cscx·cotx dx(7)反三角函数:1darcsinx =———————dx(-1 <x <1)/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄√1-x²1darccosx =-———————dx(-1 <x <1)/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄√1-x²1darctanx =—————dx1+x²1darccotx =-—————dx1+x²导数的应用(一)——中值定理特殊形式【拉格朗日中值定理】—————→【罗尔定理】【拉格朗日中值定理】如果函数y =f(x)满足:(1)在闭区间〔a ,b〕上连续;(2)在开区间(a ,b)上可导。

常用微积分式导数公式

常用微积分式导数公式

常用微积分式导数公式微积分是数学中重要的分支,它涉及到诸多的概念和公式。

其中导数是微积分的基本概念之一,它描述了函数的变化率。

在实际应用中,导数常常用于求解最优化问题、解微分方程、描述曲线的性质等等。

下面将介绍一些常用的微积分导数公式。

一、基本函数的导数公式:1.常数函数导数公式:如果c是一个常数,那么对于常数函数f(x)=c,它的导数为f'(x)=0。

2. 幂函数导数公式:对于幂函数f(x) = x^n,其中n是任意实数,它的导数为f'(x) = nx^(n-1)。

3. 指数函数导数公式:对于指数函数f(x) = a^x,其中a是一个正实数且a≠1,它的导数为f'(x) = a^x * ln(a)。

4. 对数函数导数公式:对于自然对数函数f(x) = ln(x),其中x>0,它的导数为f'(x) = 1/x。

5.三角函数导数公式:- 正弦函数的导数公式:f'(x) = cos(x)- 余弦函数的导数公式:f'(x) = -sin(x)- 正切函数的导数公式:f'(x) = sec^2(x)- 余切函数的导数公式:f'(x) = -csc^2(x)-反正弦函数的导数公式:f'(x)=1/√(1-x^2)-反余弦函数的导数公式:f'(x)=-1/√(1-x^2)-反正切函数的导数公式:f'(x)=1/(1+x^2)-反余切函数的导数公式:f'(x)=-1/(1+x^2)二、基本运算法则:1. 变量替换法则:如果y=f(u),且u=g(x)是可导函数,那么由链式法则可得dy/dx = (dy/du)*(du/dx)。

2.和、差、积法则:-和差法则:[f(x)±g(x)]'=f'(x)±g'(x)-积法则:[f(x)g(x)]'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)3.乘幂法则:[f(x)^n]'=n*f'(x)*f(x)^(n-1)。

导数与微积分

导数与微积分

导数与微积分导函数导函数的概念涉及:的对于区间 , 上任意点处都可导,则在各点的导数也随x的变化而变化,因而也是自变量x的函数,该函数被称为的导函数,记作 ;一、基本函数的导函数C'=0C为常数x^n'=nx^n-1 n∈Qsinx'=cosxcosx'=-sinxe^x'=e^xa^x'=a^xlnaloga,x' = 1/xlnalnx'= 1/x二、和差积商函数的导函数fx + gx' = f'x + g'xfx - gx' = f'x - g'xfxgx' = f'xgx + fxg'xfx/gx' = f'xgx - fxg'x / gx^2三、复合函数的导函数设 y=ut ,t=vx,则 y'x = u'tv'x = u'vx v'x例:y = t^2 ,t = sinx ,则y'x = 2t cosx = 2sinxcosx = sin2x一般定义设函数在点的某个邻域内有定义,当自变量在处取得增量Δ点仍在该邻域内时,相应地函数取得增量Δ;如果Δ与Δ之比当Δ时的极限存在,则称函数在点处可导,并称这个极限为函数在点处的导数,记为,即,也可记作,或;邻域数学分析的定义以a为中心的任何开区间称为点a的邻域,记作Ua设δ是任一正数,则在开区间a-δ,a+δ就是点a的一个邻域,这个邻域称为点a的δ邻域,记作Ua,δ,即Ua,δ={x|a-δ<x<a+δ};点a称为这邻域的中心,δ称为这邻域的半径;a的δ邻域去掉中心a后,称为点a的去心δ邻域,有时把开区间a-δ,a称为a的左δ邻域,把开区间a,a+δ称为a的右δ邻域;拓扑学的定义设A是拓扑空间X,τ的一个子集,点x∈A;如果存在集合U,满足①U是开集,即U∈τ,②点x∈U,③U是A的子集,则称点x是A的一个内点,并称A是点x的一个邻域;若A是开闭集,则称为开闭邻域;可导设y=fx是一个单变量函数, 如果y在x=x0处存在导数y'=f'x,则称y在x=x0处可导;如果一个函数在x0处可导,那么它一定在x0处是连续函数若将一点扩展成函数fx在其定义域包含的某开区间I内每一个点,那么函数fx在开区间内可导,这时对于内每一个确定的值,都对应着fx的一个确定的导数,如此一来每一个导数就构成了一个新的函数,这个函数称作原函数fx的导函数,记作:y'、或者;原函数已知函数fx是一个定义在某区间的函数,如果存在函数Fx,使得在该区间内的任一点都有dFx=fxdx,则在该区间内就称函数Fx为函数fx的原函数;例:sinx是cosx的原函数;关于原函数的问题函数fx满足什么条件是,才保证其原函数一定存在呢这个问题我们以后来解决;若其存在原函数,那么原函数一共有多少个呢我们可以明显的看出来:若函数Fx为函数fx的原函数,即:F'x=fx,则函数族Fx+CC为任一个常数中的任一个函数一定是fx的原函数,故:若函数fx有原函数,那末其原函数为无穷多个.如果定义在a,b上的函数Fx和fx满足条件:对每一x∈a,b,F′x=fx则称Fx为fx的一个原函数;例如,x3是3x2的一个原函数,易知,x3+1和x3+2也都是3x2的原函数;因此,一个函数如果有一个原函数,就有许许多多原函数,原函数概念是为解决求导和微分的逆运算而提出来的,例如:已知作直线运动的物体在任一时刻t的速度为v=vt,要求它的运动规律 ,就是求v=vt的原函数;原函数的存在问题是微积分学的基本理论问题,当fx为连续函数时,其原函数一定存在;几何意义和力学意义设fx在a,b上连续,则由曲线y=fx,x轴及直线x=a,x=x围成的曲边梯形的面积函数指代数和——x轴上方取正号,下方取负号是fx的一个原函数.若x为时间变量,fx为直线运动的物体的速度函数,则fx的原函数就是路程函数.导函数的定义表达式为:值得注意的是,导数是一个数,是指函数fx在点x0处导函数的函数值;但通常也可以说导函数为导数,其区别仅在于一个点还是连续的点;几何意义如右图所示,设P0为曲线上的一个定点,P为曲线上的一个动点;当P沿曲线逐渐趋向于点P0时,并且割线PP0的极限位置P0T存在,则称P0T为曲线在P0处的切线;若曲线为一函数y = fx的图像,那么割线PP0的斜率为:当P0处的切线P0T,即PP0的极限位置存在时,此时,,则P0T的斜率tanα为:上式与一般定义中的导数定义是完全相同,则f'x0 = tanα,故导数的几何意义即曲线y = fx在点P0x0,fx0处切线的斜率;函数可导的条件如果一个函数的定义域为全体实数,即函数在上都有定义,那么该函数是不是在定义域上处处可导呢答案是否定的;函数在定义域中一点可导需要一定的条件是:函数在该点的左右两侧导数都存在且相等;这实际上是按照极限存在的一个充要条件极限存在,它的左右极限存在且相等推导而来:上式中,后两个式子可以定义为函数在x0处的左右导数:极值extremum∶数学函数的一种稳定值,即一个极大值或一个极小值,极值点只能在函数不可导的点或导数为零的点中取得;extreme value∶在给定的时期内,或该时期的一定月份或季节内观测到的气候要素的最高值或最低值;如果这个时期是整个有观测资料的时期,这个极值就是绝对极值极限在高等数学中,极限是一个重要的概念;极限可分为数列极限和函数极限,分别定义如下;首先介绍刘徽的"割圆术",设有一半径为1的圆,在只知道直边形的面积计算方法的情况下,要计算其面积;为此,他先作圆的内接正六边形,其面积记为A1,再作内接正十二边形,其面积记为A2,内接二十四边形的面积记为A3,如此将边数加倍,当n无限增大时,An无限接近于圆面积,他计算到3072=62的9次方边形,利用不等式An+1<A<An+2An+1-Ann=1,2,3....得到圆周率=3927/1250约等于数列极限:定义:设|Xn|为一数列,如果存在常数a对于任意给定的正数ε不论它多么小,总存在正整数N,使得当n>N时,不等式|Xn - a|<ε都成立,那么就称常数a是数列|Xn|的极限,或称数列|Xn|收敛于a;记为lim Xn = a 或Xn→an→∞数列极限的性质:1.唯一性:若数列的极限存在,则极限值是唯一的;2.有界性:如果一个数列收敛有极限,那么这个数列有界;但是,如果一个数列有界,这个数列未必收敛;3.保号性:如果一个数列{xn}收敛于a,且a>0或a<0,那么存在正整数N,当n>N时,都有xn>0或xn<0;4.改变数列的有限项,不改变数列的极限;几个常用数列的极限:an=c 常数列极限为can=1/n 极限为0an=x^n 绝对值x小于1 极限为0函数极限的专业定义:设函数fx在点x;的某一去心邻域内有定义,如果存在常数A,对于任意给定的正数ε无论它多么小,总存在正数δ ,使得当x满足不等式0<|x-x;|<δ时,对应的函数值fx都满足不等式:|fx-A|<ε那么常数A就叫做函数fx当x→x;时的极限;函数极限的通俗定义:1、设函数y=fx在a,+∞内有定义,如果当x→+∞时,函数fx无限接近一个确定的常数A,则称A为当x趋于+∞时函数fx的极限;记作lim fx=A ,x→+∞;2、设函数y=fx在点a左右近旁都有定义,当x无限趋近a时记作x→a,函数值无限接近一个确定的常数A,则称A为当x无限趋近a时函数fx的极限;记作lim fx=A ,x→a;函数的左右极限:1:如果当x从点x=x0的左侧即x〈x0无限趋近于x0时,函数fx无限趋近于常数a,就说a是函数fx在点x0处的左极限,记作x→x0-limfx=a.2:如果当x从点x=x0右侧即x>x0无限趋近于点x0时,函数fx无限趋近于常数a,就说a是函数fx在点x0处的右极限,记作x→x0+limfx=a.注:若一个函数在x0上的左右极限不同则此函数在x0上不存在极限注:一个函数是否在x0处存在极限,与它在x=x0处是否有定义无关,只要求y=fx在x0近旁有定义即可;函数极限的性质:极限的运算法则或称有关公式:limfx+gx=limfx+limgxlimfx-gx=limfx-limgxlimfxgx=limfxlimgxlimfx/gx=limfx/limgx limgx不等于0limfx^n=limfx^n以上limfx limgx都存在时才成立lim1+1/x^x =ex→∞无穷大与无穷小:一个数列极限无限趋近于0,它就是一个无穷小数列极限;无穷大数列和无穷小数列成倒数;两个重要极限:1、lim sinx/x =1 ,x→02、lim 1 + 1/x^x =e ,x→∞ e≈...,无理数====================================================================== ==举两个例子说明一下一、……=1以下一段不作证明,只助理解——原因:小数的加法的第一步就是对齐数位,即要知道具体哪一位加哪一位才可操作,下文中……的加法使用小数点与小数点对齐并不可以保证以上标准,所以对于无限小数并不能做加法;既然不可做加法,就无乘法可言了;谁都知道1/3=……,而两边同时乘以3就得到1=……,可就是看着别扭,因为左边是一个“有限”的数,右边是“无限”的数;10×……—1×……=9=9×……∴……=1二、“无理数”算是什么数我们知道,形如根号2这样的数是不可能表示为两个整数比值的样子的,它的每一位都只有在不停计算之后才能确定,且无穷无尽,这种没完没了的数,大大违背人们的思维习惯;结合上面的一些困难,人们迫切需要一种思想方法,来界定和研究这种“没完没了”的数,这就产生了数列极限的思想;类似的根源还在物理中实际上,从科学发展的历程来看,哲学才是真正的发展动力,但物理起到了无比推动作用,比如瞬时速度的问题;我们知道速度可以用位移差与时间差的比值表示,若时间差趋于零,则此比值就是某时刻的瞬时速度,这就产生了一个问题:趋于无限小的时间差与位移差求比值,就是0÷0,这有意义吗这个意义是指“分析”意义,因为几何意义颇为直观,就是该点切线斜率这也迫使人们去为此开发出合乎理性的解释,极限的思想呼之欲出;真正现代意义上的极限定义,一般认为是由魏尔斯特拉斯给出的,他当时是一位中学数学教师,这对我们今天中学教师界而言,不能不说是意味深长的;几个常用数列的极限an=c 常数列极限为can=1/n 极限为0an=x^n 绝对值x小于1 极限为0定积分定积分的几何意义众所周知,微积分的两大部分是微分与积分;微分实际上是求一个已知函数的导数,而积分是已知一个函数的导数,求原函数;所以,微分与积分互为逆运算;积分的分类实际上,积分还可以分为两部分;第一种,不定积分,也就是已知导数求原函数,而若Fx的导数是fx,那么Fx+CC是常数的导数也是fx,也就是说,把fx积分,不一定能得到Fx,因为Fx+C的导数也是fx,C是任意常数,所以fx积分的结果有无数个,是不确定的,我们一律用Fx+C代替,这就称为不定积分;这也就是说它是一组函数,而不是有限个;第二种,定积分定积分就是求函数FX在区间A,B中图线下包围的面积;即 y=0 x=a x=b y=FX所包围的面积;这个图形称为曲边梯形,特例是曲边梯形;定积分的定义:设一元函数y=fx ,在区间a,b内有定义;将区间a,b分成n个小区间 a,x0 x0,x1x1,x2 .....xi,b ;设△xi=xi-xi-1,取区间△xi中曲线上任意一点记做fξi,做和式:和式若记λ为这些小区间中的最长者;当λ→ 0时,若此和式的极限存在,则称这个和式是函数fx 在区间a,b上的定积分;记做:∫ _a^b fxdxa在∫下方,b在∫上方其中称a为积分下限,b为积分上限, fx 为被积函数,fxdx 为被积式,∫为积分号;之所以称其为定积分,是因为它积分后得出的值是确定的,是一个数, 而不是一个函数;微分一元微分定义:设函数y = fx在x.的邻域内有定义,x0及x0 + Δx在此区间内;如果函数的增量Δy = fx0 + Δx fx0可表示为Δy = AΔx + oΔx其中A是不依赖于Δx 的常数,而oΔx0是比Δx高阶的无穷小,那么称函数fx在点x0是可微的,且AΔx 称作函数在点x0相应于自变量增量Δx的微分,记作dy,即dy = AΔx;通常把自变量x的增量Δx称为自变量的微分,记作dx,即dx = Δx;于是函数y = fx的微分又可记作dy = f'xdx;函数的微分与自变量的微分之商等于该函数的导数;因此,导数也叫做微商;当自变量X改变为X+△X时,相应地函数值由fX改变为fX+△X,如果存在一个与△X无关的常数A,使fX+△X-fX和A△X之差关于△X→0是高阶无穷小量,则称A△X是fX在X的微分,记为dy,并称fX在X可微;可导不一定可微,可微一定可导,这时A=f′X;再记A△X=dy,则dy=f′XdX;例如:dsinX=cosXdX;几何意义:设Δx是曲线y = fx上的点M的在横坐标上的增量,Δy是曲线在点M对应Δx在纵坐标上的增量,dy是曲线在点M的切线对应Δx在纵坐标上的增量;当|Δx|很小时,|Δy-dy|比|Δy|要小得多高阶无穷小,因此在点M附近,我们可以用切线段来近似代替曲线段;多元微分同理,当自变量为多个时,可得出多元微分得定义;运算法则:dy=f'xdxdu+v=du+dvdu-v=du-dvduv=duv+dvudu/v=duv-dvu/v^2黎曼积分定积分的正式名称是黎曼积分,详见黎曼积分;用自己的话来说,就是把直角坐标系上的函数的图象用平行于y轴的直线把其分割成无数个矩形,然后把某个区间a,b上的矩形累加起来,所得到的就是这个函数的图象在区间a,b的面积;实际上,定积分的上下限就是区间的两个端点a、b;黎曼积分如果函数fX在闭区间a,b上定义,而P,ζ是这个闭区间的一个带点分割,则和σf;p,ζ:=Σ fζiΔXi叫做函数f在区间a,b上对应于带点分割P,ζ的积分和,其中ΔXi=Xi-Xi-1 存在这样一个实数I,如果对于任何ε>0可以找到一个δ>0,使对区间a,b的任何带点分割P,ζ,只要分化P的参数λP<δ,就有|I-σf;p,ζ|<ε,则称函数fX在闭区间a,b上黎曼可积,而I就成为函数fX在闭区间a,b上的黎曼积分;我们可以看到,定积分的本质是把图象无限细分,再累加起来,而积分的本质是求一个函数的原函数;它们看起来没有任何的联系,那么为什么定积分写成积分的形式呢微积分基本定理定积分与积分看起来风马牛不相及,但是由于一个数学上重要的理论的支撑,使得它们有了本质的密切关系;把一个图形无限细分再累加,这似乎是不可能的事情,但是由于这个理论,可以转化为计算积分;这个重要理论就是大名鼎鼎的牛顿-莱布尼兹公式,它的内容是:若F'x=fx那么∫ _a^bfx dx = Fa-Fb牛顿-莱布尼兹公式用文字表述,就是说一个定积分式的值,就是上限在原函数的值与下限在原函数的值的差;正因为这个理论,揭示了积分与黎曼积分本质的联系,可见其在微积分学以至更高等的数学上的重要地位,因此,牛顿-莱布尼兹公式也被称作微积分基本定理;牛顿-莱布尼茨公式,又称为微积分基本定理,其意义就在于把不定积分与定积分联系了起来,也让定积分的运算有了一个完善、令人满意的方法;从几何上看,它在切线和面积两个看似很不相关的概念之间建立起了联系;下面就是该公式的证明全过程:我们知道,对黎曼Riemann可积函数fx于区间a,b上的定积分表达为:b上限∫a下限fxdx现在我们把积分区间的上限作为一个变量,这样我们就定义了一个新的函数:Φx= x上限∫a下限fxdx但是这里x出现了两种意义,一是表示积分上限,二是表示被积函数的自变量,但定积分中被积函数的自变量取一个定值是没意义的;虽然这种写法是可以的,但习惯上常把被积函数的自变量改成别的字母如t,这样意义就非常清楚了:Φx= x上限∫a下限ftdt接下来我们就来研究这个函数Φx的性质:1.定义函数Φx= x上限∫a下限ftdt,则Φx连续;当fx连续时,有Φ’x=fx;证明:让函数Φx获得增量Δx,则对应的函数增量ΔΦ=Φx+Δx-Φx=x+Δx上限∫a下限ftdt-x上限∫a下限ftdt,利用区间可加性,x+Δx上限∫a下限ftdt-x上限∫a下限ftdt=x+Δx上限∫x下限ftdt若m和M分别是fx在区间a,b上的最小值和最大值,利用定积分第一中值定理,存在m,M中的实数η,使得ΔΦ=x+Δx上限∫x下限ftdt=ηΔx;进一步,当fx连续时存在x与x+Δx之间的常数ξ,使得η=fξ;于是当Δx趋向于0时,ΔΦ趋向于0,即Φx连续;若fx连续,那么当Δx趋向于0时,ξ趋向于x,fξ趋向于fx,故有lim Δx→0 ΔΦ/Δx=fx,从而得出Φ’x=fx;2. 若fx在a,b上连续,且Fx是fx在a,b上的一个原函数,那么b上限∫a 下限fxdx=Fb-Fa;证明:我们已证得Φ’x=fx,故Φx+C=Fx;注意到Φa=0积分区间变为a,a,故面积为0,所以Fa=C,于是有Φx=Fx-Fa,当x=b时,Φb=Fb-Fa,这就得到了牛顿-莱布尼茨公式;。

导数微积分公式大全

导数微积分公式大全

导数微积分公式大全1.函数的导数定义公式:若函数$f(x)$在区间$[a, b]$内有定义,且对于任意$x\in(a, b)$,函数$f(x)$在点$x$处的导数存在,则导数的定义如下:\begin{align*}f'(x) &= \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x + \Delta x) -f(x)}{\Delta x}\\&= \lim_{h \to 0} \frac{f(x + h) - f(x)}{h}\end{align*}2.基本导数法则:(1)常数函数导数:若$f(x)=C$,其中$C$为常数,则$f'(x)=0$。

(2)幂函数导数:若$f(x) = x^n$,其中$n$为正整数,则$f'(x) = nx^{n-1}$。

(3)指数函数导数:若$f(x)=e^x$,则$f'(x)=e^x$。

(4)对数函数导数:若$f(x) = \ln x$,则$f'(x) = \frac{1}{x}$。

(5)三角函数导数:若$f(x) = \sin x$,则$f'(x) = \cos x$;若$f(x) = \cos x$,则$f'(x) = -\sin x$;若$f(x) = \tan x$,则$f'(x) = \sec^2 x$。

3.四则运算法则:若函数$f(x)$和$g(x)$都在一些区间上可导,则其和、差、积、商的导数如下:(1)和的导数:$(f+g)'(x)=f'(x)+g'(x)$(2)差的导数:$(f-g)'(x)=f'(x)-g'(x)$(3) 积的导数:$(f \cdot g)'(x) = f'(x) \cdot g(x) + f(x)\cdot g'(x)$(4) 商的导数:$\left(\frac{f}{g}\right)'(x) = \frac{f'(x) \cdot g(x) - f(x) \cdot g'(x)}{[g(x)]^2}$4.复合函数导数:若函数$y=f(g(x))$可微分,则导数$f'(g(x))$和$g'(x)$的乘积等于复合函数$y$对$x$的导数:\\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{dg} \cdot \frac{dg}{dx}\]5.高阶导数:若函数$f(x)$的导数$f'(x)$存在,则导数$f'(x)$的导数称为$f(x)$的二阶导数,表示为$f''(x)$,类似地,导数$f''(x)$的导数称为$f(x)$的三阶导数,以此类推。

导数微积分公式

导数微积分公式

导数微积分公式微积分是数学中的一个重要分支,包括导数和积分两个基本概念。

导数是描述函数变化率的重要工具,广泛应用于物理、工程、经济等领域。

下面我将整理一些常用的导数公式。

1.基本导数公式a.常数函数导数:若f(x)=c(c为常数),则f'(x)=0。

b. 幂函数导数:若f(x)=x^n(n为自然数),则f'(x)=nx^(n-1)。

c. 指数函数导数:若f(x)=a^x(a为常数且a>0,且a≠1),则f'(x)=a^xlna。

d. 对数函数导数:若f(x)=lnx(x>0),则f'(x)=1/x。

2.三角函数导数公式a. 正弦函数导数:若f(x)=sinx,则f'(x)=cosx。

b. 余弦函数导数:若f(x)=cosx,则f'(x)=-sinx。

c. 正切函数导数:若f(x)=tanx,则f'(x)=sec^2x。

d. 反正弦函数导数:若f(x)=arcsinx,则f'(x)=1/√(1-x^2)。

e. 反余弦函数导数:若f(x)=arccosx,则f'(x)=-1/√(1-x^2)。

f. 反正切函数导数:若f(x)=arctanx,则f'(x)=1/(1+x^2)。

3.复合函数导数公式a.复合函数导数:若y=f(g(x)),其中f和g都可导,则y'=(f'(g(x)))*(g'(x))。

4.乘积和商的导数公式a.乘积的导数:若y=u(x)v(x),其中u和v都可导,则y'=u'(x)v(x)+u(x)v'(x)。

b.商的导数:若y=u(x)/v(x),其中u和v都可导且v(x)≠0,则y'=(u'(x)v(x)-u(x)v'(x))/[v(x)]^25.链式法则若y=f(u(x)),其中f和u都可导,则y'=f'(u(x))u'(x)。

微积分公式大全

微积分公式大全

微积分公式大全一、基本公式:1.微分基本公式(导数):(1)常量函数导数:(k)'=0;(2)幂函数导数:(x^n)'=n·x^(n-1);(3)指数函数导数:(a^x)'= ln(a)·a^x;(4)对数函数导数:(log_a x)'= 1/(x·ln(a));(5)三角函数导数:(sin x)'=cos x, (cos x)'=-sin x, (tan x)'=sec^2 x;(6)反三角函数导数:(arcsin x)'=1/√(1-x^2), (arccos x)'=-1/√(1-x^2), (arctan x)'=1/(1+x^2);(7)复合函数导数:f(g(x))'=f'(g(x))·g'(x);2.积分基本公式:(1)不定积分:∫(k)dx=kx+C, ∫(x^n)dx= (x^(n+1))/(n+1)+C;(2)定积分:∫(a~b)f(x)dx= F(b)- F(a),其中 F(x) 是 f(x) 在[a, b] 上的一个原函数;(3)换元积分:∫f(g(x))·g'(x)dx=∫f(u)du, 其中 u = g(x);(4)分部积分:∫u·dv = u·v - ∫v·du;二、微分学公式:1.高阶导数:如果函数f(x)的n阶导数存在,则记作f^(n)(x),有以下公式:(1)常函数的n阶导数为0;(2)幂函数的n阶导数为n!(n-1)!·x^(n-m);(3)指数函数的 n 阶导数为a^x·ln^n(a);(4)对数函数的n阶导数为(-1)^(n-1)·(n-1)!/x^n;(5)三角函数的n阶导数:sin(x):n 为奇数时,n 阶导数为sin(x+ nπ/2);n 为偶数时,n 阶导数为cos(x+ nπ/2);cos(x):n 为奇数时,n 阶导数为 -cos(x+ nπ/2);n 为偶数时,n 阶导数为sin(x+ nπ/2);tan(x):n 为奇数时,n 阶导数为 (-1)^(n-1)·2^(n-1)·B_n·(2n)!·x^(2n-1),其中 B_n 为 Bernoulli 数;n为偶数时,n阶导数为0;2.泰勒展开:函数f(x)的泰勒展开式为:f(x)=f(a)+f'(a)·(x-a)+f''(a)·(x-a)^2/2!+......+f^(n)(a)·(x-a)^n/n!+......;当x接近a时,可以使用前n阶导数来估算函数的值;三、积分学公式:1.牛顿-莱布尼茨公式:设函数F(x)是f(x)在[a,b]上的一个原函数,则有∫(a~b)f(x)dx= F(b)- F(a);2.反常积分:(1)瑕积分:∫(1/x)dx 在曲线 y=0, x=0 和 x=1 构成的区域内发散;(2)收敛式积分:∫(1/x)dx 在曲线 y=0, x=0 和 x=1 构成的区域外收敛为 ln,x;(3)点收敛、条件收敛和绝对收敛;3.广义积分:(1)广义积分存在:∫(a~+∞)f(x)d x= A 表示对于任意定义域上的f(x),在 a 之后的任意区间上都是收敛的;(2)比较判别法:若存在p>0和M>0,使得,f(x),<=M·g(x),那么当f(x)的积分是收敛的,那么g(x)的积分也是收敛的;(3)绝对收敛:如果,f(x),在定义域上是收敛的,那么f(x)的积分是绝对收敛的;(4)积分判别法:如果积分是收敛的,但是f(x)的绝对值不是;或者f(x)的绝对值是收敛的,但是积分是发散的,那么f(x)的积分是条件收敛的;以上仅是微积分常用公式的集合,只能作为参考,实际应用仍需根据具体问题进行判断和运用。

导数微积分公式大全

导数微积分公式大全

导数、微分、积分公式总结【导数】(1)(u ± v)′=u′±v′(2)(u v)′=u′v+ u v′(记忆方法:u v + u v ,分别在“u”上、“v”上加′)(3)(c u)′= c u′(把常数提前)╭u╮′u′v- u v′(4)│——│=———————( v ≠ 0 )╰v╯v²【关于微分】左边:d打头右边:dx置后再去掉导数符号′即可【微分】设函数u=u(x),v=v(x)皆可微,则有:(1)d(u ± v)= du ± dv(2)d(u v)= du·v + u·dv╭u╮du·v - u·dv(3)d│——│=———————( v ≠ 0 )╰v╯v²(5)复合函数(由外至里的“链式法则”)dy——=f′(u)·φ′(x)dx其中y =f(u),u =φ′(x)(6)反函数的导数:1[ fˉ¹(y)]′=—————f′(x)其中,f′(x)≠ 0【导数】注:【】里面是次方的意思(1)常数的导数:(c)′=0(2)x的α次幂:╭【α】╮′【α -1】│x│=αx╰╯(3)指数类:╭【x】╮′【x】│a│=alna(其中a >0 ,a ≠ 1)╰╯╭【x】╮′【x】│e│=e╰╯(4)对数类:╭╮′1 1│logx│=——log e=———(其中a >0 ,a ≠ 1)╰a╯x a xlna1(lnx)′=——x(5)正弦余弦类:(sinx)′=cosx(cosx)′=-sinx【微分】注:【】里面是次方的意思(1)常数的微分:dC =0(2)x的α次幂:【α】【α -1】dx=αxdx(3)指数类:【x】【x】da=alnadx(其中a >0 ,a ≠ 1)【x】【x】de=edx(4)对数类:1 1dlogx=——log e=———dx(其中a >0 ,a ≠ 1)a x a xlna1dlnx =——dxx(5)正弦余弦类:dsinx =cosxdxdcosx =-sinxdx【导数】(6)其他三角函数:1(tanx)′=————=sec²xcos²x1(cotx)′=-————=-csc²xsin²x(secx)′=secx·tanx(cscx)′=-cscx·cotx(7)反三角函数:1(arcsinx)′=———————(-1 <x <1)/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄√1-x²1(arccosx)′=-———————(-1 <x <1)/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄√1-x²1(arctanx)′=—————1+x²1(arccotx)′=-—————1+x²【微分】(6)其他三角函数:1dtanx =————=sec²xdxcos²x1dcotx =-————=-csc²xdxsin²xdsecx =secx·tanxdxdcscx =-cscx·cotx dx(7)反三角函数:1darcsinx =———————dx(-1 <x <1)/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄√1-x²1darccosx =-———————dx(-1 <x <1)/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄√1-x²1darctanx =—————dx1+x²1darccotx =-—————dx1+x²导数的应用(一)——中值定理特殊形式【拉格朗日中值定理】—————→【罗尔定理】【拉格朗日中值定理】如果函数y =f(x)满足:(1)在闭区间〔a ,b〕上连续;(2)在开区间(a ,b)上可导。

导数 微积分

导数 微积分

导数微积分
微积分是数学中研究函数变化率和积分的分支,而导数是微积分中的一个重要概念。

导数描述了函数在某一点上的变化率或斜率。

给定一个函数f(x),导数可以通过极限的概念来定义。

函数在点x 处的导数表示为f'(x),也可以写作dy/dx 或者df/dx。

它表示当x 发生微小变化时,函数f(x) 对应的y 值的变化量。

导数的定义可以通过以下的极限来表示:
f'(x) = lim┬(h→0)⁡〖(f(x+h)-f(x))/h〗
其中,h 是一个无限接近于零的实数,表示x 的增量。

导数的几何意义是函数图像在某点处的切线的斜率。

如果导数为正,表示函数在该点上升;如果导数为负,表示函数在该点下降;如果导数为零,表示函数在该点达到极值(极大值或极小值)。

导数有一些基本的计算规则,包括常数规则、幂规则、和差规则、乘积规则、商规则等,这些规则可以用于计算更复杂函数的导数。

微积分的另一个重要概念是积分,它是导数的逆运算。

积分可以用于计算函数的面积、曲线长度、体积等。

导数和积分是微积分的两个基本概念,它们在数学和物理等领域中具有广泛的应用。

导数微积分公式大全

导数微积分公式大全

导数、微分、积分公式总结【导数】(1)(u ± v)′=u′±v′(2)(u v)′=u′v+ u v′(记忆方法:u v + u v ,分别在“u”上、“v”上加′)(3)(c u)′= c u′(把常数提前)╭u╮′u′v- u v′(4)│——│=———————( v ≠ 0 )╰v╯v²【关于微分】左边:d打头右边:dx置后再去掉导数符号′即可【微分】设函数u=u(x),v=v(x)皆可微,则有:(1)d(u ± v)= du ± dv(2)d(u v)= du·v + u·dv╭u╮du·v - u·dv(3)d│——│=———————( v ≠ 0 )╰v╯v²(5)复合函数(由外至里的“链式法则”)dy——=f′(u)·φ′(x)dx其中y =f(u),u =φ′(x)(6)反函数的导数:1[ fˉ¹(y)]′=—————f′(x)其中,f′(x)≠ 0【导数】注:【】里面是次方的意思(1)常数的导数:(c)′=0(2)x的α次幂:╭【α】╮′【α -1】│x│=αx╰╯(3)指数类:╭【x】╮′【x】│a│=alna(其中a >0 ,a ≠ 1)╰╯╭【x】╮′【x】│e│=e╰╯(4)对数类:╭╮′1 1│logx│=——log e=———(其中a >0 ,a ≠ 1)╰a╯x a xlna1(lnx)′=——x(5)正弦余弦类:(sinx)′=cosx(cosx)′=-sinx【微分】注:【】里面是次方的意思(1)常数的微分:dC =0(2)x的α次幂:【α】【α -1】dx=αxdx(3)指数类:【x】【x】da=alnadx(其中a >0 ,a ≠ 1)【x】【x】de=edx(4)对数类:1 1dlogx=——log e=———dx(其中a >0 ,a ≠ 1)a x a xlna1dlnx =——dxx(5)正弦余弦类:dsinx =cosxdxdcosx =-sinxdx【导数】(6)其他三角函数:1(tanx)′=————=sec²xcos²x1(cotx)′=-————=-csc²xsin²x(secx)′=secx·tanx(cscx)′=-cscx·cotx(7)反三角函数:1(arcsinx)′=———————(-1 <x <1)/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄√1-x²1(arccosx)′=-———————(-1 <x <1)/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄√1-x²1(arctanx)′=—————1+x²1(arccotx)′=-—————1+x²【微分】(6)其他三角函数:1dtanx =————=sec²xdxcos²x1dcotx =-————=-csc²xdxsin²xdsecx =secx·tanxdxdcscx =-cscx·cotx dx(7)反三角函数:1darcsinx =———————dx(-1 <x <1)/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄√1-x²1darccosx =-———————dx(-1 <x <1)/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄√1-x²1darctanx =—————dx1+x²1darccotx =-—————dx1+x²导数的应用(一)——中值定理特殊形式【拉格朗日中值定理】—————→【罗尔定理】【拉格朗日中值定理】如果函数y =f(x)满足:(1)在闭区间〔a ,b〕上连续;(2)在开区间(a ,b)上可导。

微积分中函数求导的基本方法及相关应用

微积分中函数求导的基本方法及相关应用

微积分中函数求导的基本方法及相关应用微积分是高等数学的极为重要的一个分支,其中最基本和重要的概念便是导数。

导数是微积分的核心,而函数的导数是导数的基本应用之一。

本篇文章将介绍微积分中函数求导的基本方法以及相关应用。

一、导数的定义在微积分中,关于导数,我们先引入导数的定义。

如果函数$y=f(x)$ 在点 $x_0$ 处存在极限 $k$,则函数 $y=f(x)$ 在点$x_0$ 处的导数为 $k$,记为$f’(x_0)$ 或$\dfrac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x}\Big|_{x=x_0}$。

即:$$f’(x_0)=\lim\limits_{\Delta x \to 0} \dfrac{\Delta y}{\Deltax}=\lim\limits_{\Delta x \to 0} \dfrac{f(x_0+\Delta x)-f(x_0)}{\Delta x}$$其中 $\Delta x$ 代表自变量的增量,$\Delta y$ 代表函数值的增量。

上式的意义是:在 $x_0$ 点处函数的变化率等于该点的切线斜率,即导数。

二、基本求导法则在微积分中涉及到各种函数。

下面我们将重点介绍基本求导法则。

对于常函数 $y=C$($C$ 为常数),$y’=0$。

对于一次函数 $y=kx+b$($k$、$b$ 为常数),$y’=k$。

对于幂函数 $y=x^n$($n$ 为自然数),$y'=nx^{n-1}$。

对于对数函数 $y=\log_a x$($a>0$,$a \neq 1$),$\dfrac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\log_ax=\dfrac{1}{x\ln a}$。

对于指数函数 $y=a^x$($a>0$,$a \neq 1$),$\dfrac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}a^x=a^x \ln a$。

三、相关应用导数作为微积分中的重要概念,与其他概念紧密联系。

【高等数学】微积分最简单的导数

【高等数学】微积分最简单的导数

【高等数学】微积分最简单的导数微积分是数学中的一个分支,主要研究函数的变化率和函数的面积求解问题。

导数是微积分中的重要概念之一,表示函数在某一点上的变化率。

在学习导数之前,需要先了解一些基本概念。

函数是自变量和因变量之间的一种对应关系,通常用字母表示函数,常用的自变量字母有x,y等,而因变量字母通常用f(x)来表示。

给定一个函数f(x),它在某一点x处的导数可表示为f'(x),或者写作dy/dx。

导数的定义是函数在某一点处的变化率,也即是函数曲线在该点处与横轴的切线斜率。

求函数f(x)在某一点上的导数,可以使用极限的思想。

假设函数f(x)在某一点x处的导数存在,那么导数f'(x)可以通过下面的极限等式来计算:f'(x) = lim┬(h→0)⁡〖(f(x+h)-f(x))/h〗h表示自变量的小增量。

通过不断减小h的值,可以逼近函数在该点上的切线斜率,从而求得导数的近似值。

简单来说,求导数的过程就是计算这个极限。

根据具体的函数,导数的计算方法有不同的公式。

以下列举一些基本的导数公式:1. 常数函数的导数为0: (d/dx)⁡[c]=0 ,其中 c 表示任意常数。

2. x的幂函数的导数为幂次与系数的乘积: (d/dx)⁡[xⁿ]=n·xⁿ⁻¹ ,其中 n 表示任意实数。

3. 常见的三角函数导数公式:- sin(x)的导数为cos(x): (d/dx)⁡[sin(x)]=cos(x)- cos(x)的导数为-sin(x): (d/dx)⁡[cos(x)]=-sin(x)- tan(x)的导数为sec²(x): (d/dx)⁡[tan(x)]=sec²(x)4. 高等数学中的指数函数和对数函数的导数公式:- eˣ的导数为eˣ: (d/dx)⁡[eˣ]=eˣ- ln(x)的导数为1/x: (d/dx)⁡[ln(x)]=1/x- aˣ的导数为aˣ·ln(a): (d/dx)⁡[aˣ]=aˣ·ln(a),其中 a>0 且a≠1以上仅是一些最简单的导数公式,实际应用中可能会遇到更加复杂的函数和求导问题。

导数和微积分

导数和微积分

导数和微积分
导数和微积分是数学中非常重要的一部分,它们被广泛应用于自然科学、工程学、经济学等各个领域。

导数是函数在某一点上的变化率,微积分则是研究函数的变化规律和区间上的面积、体积等问题的数学分支。

在学习导数时,我们需要掌握极限的概念,了解函数在某一点上是否连续以及可导性的判定方法。

此外,我们还需要掌握求导的方法和常见函数的导数公式,如幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等。

微积分中,我们需要熟练掌握定积分和不定积分的概念,了解积分的基本性质和求解方法,并能应用积分解决各种面积、体积、质量、重心等实际问题。

总之,导数和微积分是数学中重要而又实用的工具,学好它们对我们的学习和工作都有很大帮助。

- 1 -。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
宁 德 师 专 数 学 系
/jpkc/index.asp
二、导数的定义
定义 设y=f(x)在点x0的某邻域内有定义,x0 x 属于
该邻域,记 y f ( x0 x) f ( x0 ), 若
f ( x0 x) f ( x0 ) y lim lim x 0 x 0 x x
f ( x x) f ( x) f ( x) lim x 0 x
为y=f(x)在(a,b)内的导函数,简称导数(注意,这里求 dy 极限时,x是固定不变的).导函数也可用 y,或 ,或 dx df 来表示. dx 显然,f ( x0 ) f ( x) | x x0 ,即函数在x0的导数值
s f (t 0 t ) f (t 0 ) 即为t0到 t 0 t 这段时间 t t 内的平均速度.容易看出,当| t |越小时,平均速度
将越接近瞬时速度,当 t 无限趋近于零时,
平均速度也将无限趋近瞬时速度.为此,瞬时速度定义 为平均速度当 t 0时的极限,即

( x n ) nx n1 .
( x ) x 1 . ( R )
更一般地 例如,
1 1 1 1 2 ( x ) x . 2 2 x 1 1 11 ( x ) (1) x 2 . x
π 例4 设f ( x) sin x, 求f' ( x), f' (0), f' ( ) . 4 f ( x x) f ( x) 解 f' ( x) lim x 0 x sin( x x) sin x lim x 0 x x x 2 sin cos( x ) 2 2 lim x 0 x x sin x 2 lim lim cos( x ) cos x, x 0 x x 0 2 2
设 M ( x0 , y0 ), N ( x, y).
x0
x
x
f ( x ) f ( x0 ) y y0 , 割线MN的斜率为 tan x x0 x x0 C N 沿曲线 M , x x0 , f ( x ) f ( x0 ) . 切线MT的斜率为 k tan lim x x0 x x0

2x (x) 2 lim 2, x 0 x
2 2 f ( x0 x) f ( x0 ) ( x0 x) x0 f ( x0 ) lim lim x 0 x 0 x x
2 x0 x (x) 2 lim 2 x0 . x 0 x
导数的概念
一、引例 二、导数的定义 三、左导数与右导数 四、可导性与连续性的关系 五、导数的几何意义
一、引例
1.变速直线运动的瞬时速度
设物体沿直线作变速运动,其规律为s=f(t),其中s
表示位移,t表示时间.求物体在运动过程中某时刻t=t0
的瞬时速度v(t0).
当t在t0 取得增量t时, 则在t0到t0 t的时间段内 , 位移的增量s f (t0 t ) f (t0 ).
等于其导函数在x0的函数值.
例1 设f ( x) x 2 , 求f ' (0), f ' (1), f ' ( x0 ).
2 f (x) f (0) ( x ) 解 f (0) lim lim 0, x 0 x 0 x x
2 f (1 x) f (1) ( 1 x ) 1 f (1) lim lim x 0 x 0 x x
导数定义与下面的形式等价:
f ( x ) f ( x0 ) f ( x0 ) lim . x x x x0
0
若y=f(x)在x= x0 的导数存在,则称y=f(x)在点x0 处可导,反之称y=f(x)在x= x0 不可导,此时意味着 y 不存在. lim x 0 x
定义 设y=f(x)在(a,b)内每个点都可导,则称y=f(x)在 (a,b)内可导.若 x (a, b) ,则称
f (t 0 t ) f (t 0 ) s v(t 0 ) lim lim t 0 t t 0 t
s 平均速度 称为位移s在t0到 t 0 t 时间段内的 t s 平均变化率,而瞬时速度 lim 则称为位移s在时间 t 0 t t=t0的(瞬时)变化率.
存在,则称其极限值为y=f(x)在点x0 处的导数,记为
dy df f' ( x0 )或y' | x x0 , 或 | x x0 , 或 | x x0 . dx dx

f ( x0 x) f ( x0 ) y f' ( x0 ) lim lim . x 0 x x 0 x
2、曲线的切线斜率
.切线问题 割线的极限位置——切线位置
宁 德 师 专 数 学 系
/jpkc/index.asp
如图
如果割线MN绕点M
y
y f ( x)
旋转而趋向极限位置MT,直
线MT就称为曲线C在点M处 的切线. 极限位置即
N
C
o

T
M

MN 0, NMT 0.
例2 解
设f ( x) c(常数), 求f ( x).
f ( x x) f ( x) f ( x) lim x 0 x
cc lim 0, x 0 x

c 0 .
例3

求函数 y x n (n为正整数 ) 的导数 .
n n ( x h ) x ( x n ) lim h 0 h n( n 1) n 2 n 1 lim [nx x h hn1 ] nx n1 h 0 2!
相关文档
最新文档