【求导公式大全高等数学】在高等数学中,求导是微积分的重要组成部分,掌握常见的求导公式对于学习和应用微积分具有重要意义。本文将对常见的求导公式进行总结,并以表格形式直观展示,便于理解和记忆。
一、基本求导公式
以下是一些基础函数的导数公式:
| 函数表达式 | 导数 |
| $ f(x) = C $(C为常数) | $ f'(x) = 0 $ |
| $ f(x) = x^n $(n为实数) | $ f'(x) = nx^{n-1} $ |
| $ f(x) = \sin x $ | $ f'(x) = \cos x $ |
| $ f(x) = \cos x $ | $ f'(x) = -\sin x $ |
| $ f(x) = \tan x $ | $ f'(x) = \sec^2 x $ |
| $ f(x) = \cot x $ | $ f'(x) = -\csc^2 x $ |
| $ f(x) = \sec x $ | $ f'(x) = \sec x \tan x $ |
| $ f(x) = \csc x $ | $ f'(x) = -\csc x \cot x $ |
| $ f(x) = a^x $(a>0, a≠1) | $ f'(x) = a^x \ln a $ |
| $ f(x) = e^x $ | $ f'(x) = e^x $ |
| $ f(x) = \log_a x $(a>0, a≠1) | $ f'(x) = \frac{1}{x \ln a} $ |
| $ f(x) = \ln x $ | $ f'(x) = \frac{1}{x} $ |
二、复合函数求导法则
在实际问题中,很多函数是由多个简单函数复合而成的,因此需要使用链式法则进行求导。
1. 链式法则(Chain Rule)
若 $ y = f(u) $,且 $ u = g(x) $,则
$$
\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
$$
2. 多层复合函数
若 $ y = f(g(h(x))) $,则
$$
\frac{dy}{dx} = f'(g(h(x))) \cdot g'(h(x)) \cdot h'(x)
$$
三、隐函数求导
当函数无法显式表示时,可以通过隐函数求导法求导。
例如:设 $ F(x, y) = 0 $,则
$$
\frac{dy}{dx} = -\frac{\frac{\partial F}{\partial x}}{\frac{\partial F}{\partial y}}
$$
四、高阶导数
高阶导数是指对原函数连续求导多次的结果。例如:
- 一阶导数:$ f'(x) $
- 二阶导数:$ f''(x) $
- 三阶导数:$ f'''(x) $
高阶导数的计算方式与一阶导数类似,只需不断对前一次的导数再求导即可。
五、常用导数表(汇总)
| 函数 | 导数 |
| $ x $ | $ 1 $ |
| $ x^2 $ | $ 2x $ |
| $ x^3 $ | $ 3x^2 $ |
| $ \sqrt{x} $ | $ \frac{1}{2\sqrt{x}} $ |
| $ \sin x $ | $ \cos x $ |
| $ \cos x $ | $ -\sin x $ |
| $ \tan x $ | $ \sec^2 x $ |
| $ \ln x $ | $ \frac{1}{x} $ |
| $ e^x $ | $ e^x $ |
| $ \log x $ | $ \frac{1}{x} $ |
| $ a^x $ | $ a^x \ln a $ |
六、小结
掌握这些基本的求导公式和规则,是进一步学习微积分、解决实际问题的基础。通过反复练习和应用,可以加深对导数概念的理解,并提高解题能力。建议在学习过程中结合例题进行实践,以达到更好的掌握效果。
如需更深入的学习资料或具体题目解析,可参考《高等数学》教材或相关辅导书籍。


