导数计算公式

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 )′＝1

2x

.

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

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)＋

1

x＋Δx

－

⎝

⎛

⎭

⎪

⎫

x＋

1

x＝Δ

x＋

－Δx

x(x＋Δx)

，

∴Δy

Δx

＝1－

1

x(x＋Δx)

，∴Q′(x)＝lim

Δx→0

Δy

Δx

＝lim

Δx→0⎣

⎢

⎡

⎦

⎥

⎤

1－

1

x(x＋Δx)＝1－

1

x2

.

同理H′(x)＝1＋1 x2 .

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)′＝3

44x ；(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 10

10

x

＝－10－x ln 10；(3)∵y ＝lg 5是常数函数，∴y ′＝(lg 5)′＝0； (4)∵y ＝3lg 3x ＝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 －1)2＝e x (e x －1)－(e x ＋1)e x

(e x －1)2＝

－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 －1x 2.

解：(1)y ′＝⎝ ⎛⎭

⎪⎫cos x x ′＝(cos x )′·x －cos x ·(x )′x 2＝－x ·sin x －cos x

x 2＝－x sin x ＋cos x x 2

.

(2)y ′＝(x sin x )′＋(x )′＝sin x ＋x cos x ＋

12x

.

(3)∵y ＝(1＋x )21－x ＋(1－x )21－x ＝2＋2x 1－x ＝4

1－x －2，∴y ′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫41－x －2′＝－4(1－x )′(1－x )2＝4

(1－x )2

.

(4)y ′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫lg x －1x 2′＝(lg x )′－⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2′＝1x ln 10＋2x 3.

题型三 导数几何意义的应用