导数计算公式

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导数公式

一、基本初等函数的导数公式

已知函数:(1)y =f (x )=c ;(2)y =f (x )=x ;(3)y =f (x )=x 2

;(4)y =f (x )=1

x

;(5)y

=f (x )=x .

问题:上述函数的导数是什么?

提示:(1)∵Δy Δx =f x +Δx -f x Δx =c -c Δx =0,∴y ′=lim Δx →0 Δy

Δx =0.

2)(x )′=1,(3)(x 2

)′=2x ,(4)⎝ ⎛⎭

⎪⎫

1x ′=-1x 2,(5)(x )′=12x .

函数(2)(3)(5)均可表示为y =x α(α∈Q *)的形式,其导数有何规律?

提示:∵(2)(x )′=1·x

1-1

,(3)(x 2

)′=2·x

2-1

,(5)(x )′=(x

1

2

)′=

12

x

112

-=

12x

,∴(x α)′=αx α-1.

基本初等函数的导数公式

原函数 导函数

f (x )=c (c 为常数) f ′(x )=0 f (x )=xα(α∈Q*)

f ′(x )=αx α-1

f (x )=cos x f(x)=ax f′(x)=axln a f(x)=ex

f′(x)=ex f(x)=logax

f′(x)=1

xln a

f(x)=ln x

f′(x)=1

x

二、导数运算法则

已知f (x )=x ,g (x )=1

x

.

问题1:f (x ),g (x )的导数分别是什么?

问题2:试求Q (x )=x +1

x ,H (x )=x -1

x

的导数.

提示:∵Δy =(x +Δx )+1x +Δx -⎝ ⎛⎭⎪⎫

x +1x =Δx +-Δx x x +Δx ,

∴Δy

Δx =1-1x x +Δx ,∴Q ′(x )=lim Δx →0

Δy Δx =lim Δx →0 ⎣⎢⎡⎦

⎥⎤

1-

1x

x +Δx =

1-1

x 2.同理H ′(x )=1+1

x

2.

问题3:Q(x),H(x)的导数与f(x),g(x)的导数有何关系?

提示:Q (x )的导数等于f (x ),g (x )导数的和,H (x )的导数等于f (x ),g (x )导数的差. 导数运算法则

1.[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ) 2.[f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x )

3.⎣⎢⎡⎦⎥⎤f x g x ′=f ′x g x -f x g ′x

[g x ]2

(g (x )≠0)

题型一 利用导数公式直接求导

[例1] 求下列函数的导数:(1)y =10x ;(2)y =lg x ;(3)x y 2

1log =;

(4)y =4

x 3

;(5)12cos 2sin 2

-⎪⎭⎫ ⎝

+=x x y .

[解] (1)y ′=(10x

)′=10x

ln 10;(2)y ′=(lg x )′=1

x ln 10

(3)y ′=1

x ln 12

=-1x ln 2;(4)y ′=(4x 3

)′=344x ;(5)∵y =⎝ ⎛⎭⎪

⎫sin x 2+cos x 22-1=sin 2

x 2+2sin x 2cos x 2+cos 2

x

2

-1=sin x ,∴y ′=(sin x )′=cos x .

练习 求下列函数的导数:

(1)y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x ;(2)y =⎝ ⎛⎭

⎪⎫110x ;(3)y =lg 5;(4)y =3lg 3x ;(5)y =2cos 2

x 2-1.

解:(1)y ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x ln 1e =-1e x =-e -x

;(2)y ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫110x ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫110x ln

110=-ln 1010x =-10-x

ln 10;(3)∵y =lg 5是常数函数,∴y ′=(lg 5)′=0; (4)∵y =3lg 3

x =lg x ,∴y ′=(lg x )′=1x ln 10;(5)∵y =2cos 2x 2

-1=cos x ,

∴y ′=(cos x )′=-sin x .

题型二 利用导数的运算法则求函数的导数 [例2] 求下列函数的导数:

(1)y =x 3·e x ;(2)y =x -sin x 2cos x

2;(3)y =x 2

+log 3x ;(4)y =e x

+1e x -1

.

[解] (1)y ′=(x 3)′e x +x 3(e x )′=3x 2e x +x 3e x =x 2(3+x )e x . (2)∵y =x -12sin x ,∴y ′=x ′-12(sin x )′=1-1

2cos x .

(3)y ′=(x 2

+log 3x )′=(x 2

)′+(log 3x )′=2x +1

x ln 3

.

(4)y ′=

e x +1′

e x -1-e x +1

e x -1′

e x -12

e x

e x -1

-e x +1e x e x -12=-2e x

e x

-1

2

.

练习 求下列函数的导数:

(1)y =cos x x ;(2)y =x sin x +x ;(3)y =1+x 1-x +1-x 1+x

;(4)y =lg x -1

x 2.

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