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
-=
1
2x
,∴(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 )=sin x
f ′(x )=cos x
f (x )=cos x f ′(x )=-sin 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 =
1-1x 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
=