【导数公式及运算法则】在微积分中,导数是研究函数变化率的重要工具。掌握常见的导数公式和基本的运算法则是学习微积分的基础。以下是对常见导数公式及其运算法则的总结,便于理解和记忆。
一、基本导数公式
| 函数形式 | 导数 | 说明 |
| $ f(x) = C $(常数) | $ f'(x) = 0 $ | 常数的导数为零 |
| $ f(x) = x^n $(n为实数) | $ f'(x) = nx^{n-1} $ | 幂函数求导法则 |
| $ f(x) = \sin x $ | $ f'(x) = \cos x $ | 正弦函数的导数 |
| $ f(x) = \cos x $ | $ f'(x) = -\sin x $ | 余弦函数的导数 |
| $ f(x) = \tan x $ | $ f'(x) = \sec^2 x $ | 正切函数的导数 |
| $ f(x) = \ln x $ | $ f'(x) = \frac{1}{x} $ | 自然对数的导数 |
| $ f(x) = e^x $ | $ f'(x) = e^x $ | 指数函数的导数 |
| $ f(x) = a^x $(a>0, a≠1) | $ f'(x) = a^x \ln a $ | 指数函数的通用导数 |
| $ f(x) = \log_a x $ | $ f'(x) = \frac{1}{x \ln a} $ | 对数函数的导数 |
二、导数的运算法则
在实际计算中,常常需要对多个函数进行加减乘除或复合运算,因此掌握导数的运算法则非常重要。
| 运算类型 | 公式 | 说明 |
| 加法法则 | $ [f(x) + g(x)]' = f'(x) + g'(x) $ | 两个函数之和的导数等于各自导数之和 |
| 减法法则 | $ [f(x) - g(x)]' = f'(x) - g'(x) $ | 两个函数之差的导数等于各自导数之差 |
| 乘法法则 | $ [f(x) \cdot g(x)]' = f'(x)g(x) + f(x)g'(x) $ | 两个函数乘积的导数等于第一个导数乘第二个加上第一个乘第二个导数 |
| 商法则 | $ \left[\frac{f(x)}{g(x)}\right]' = \frac{f'(x)g(x) - f(x)g'(x)}{[g(x)]^2} $ | 两个函数商的导数等于分子导数乘分母减分子乘分母导数,再除以分母平方 |
| 复合函数法则(链式法则) | $ [f(g(x))]' = f'(g(x)) \cdot g'(x) $ | 复合函数的导数等于外层函数导数乘以内层函数导数 |
三、总结
导数公式和运算法则是微积分的核心内容之一,它们不仅用于求解函数的变化率,还广泛应用于物理、工程、经济等领域。通过熟练掌握这些公式与法则,可以更高效地解决实际问题。
建议在学习过程中多做练习题,结合图像理解函数的变化趋势,从而加深对导数概念的理解。同时,注意区分不同函数的导数特点,避免混淆。


