高中数学导数目录
导数在数学中有着极其重要的地位,尤其在高中数学中。它是研究函数变化率的一种工具,对于理解函数的单调性、极值、拐点等性质有着至关重要的作用。
导数的基本公式和运算法则是学习导数的基础。学生需要熟练掌握基本的导数公式,如常数函数的导数、幂函数的导数、三角函数的导数等。同时,也需要理解导数的运算法则,如和差积的导数、复合函数的导数等。
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导数公式指的是基本初等函数的导数公式,导数运算法则主要包括四则运算法则、复合函数求导法则(又叫“链式法则”)。
一、什么是导数?
导数就是“平均变化率“△y/△x”,当△x→0时的极限值”。
可导函数y=f(x)在点(a,b)处的导数值为f(a)。
二、基本初等函数的导数公式
高中数学里基本初等函数的导数公式里涉及到的函数类型有:常函数、幂函数、正弦函数、余弦函数、指数函数、对数函数。
它们的导数公式如下图所示:
高中数学基本初等函数导数公式
三、导数加、减、乘、除四则运算法则
导数加、减、乘、除四则运算法则公式如下图所示:
1、加减法运算法则
导数的加、减法运算法则公式
2、乘除法运算法则
导数的乘、除法运算法则公式
【注】分母g(x)≠0.
为了便于记忆,我们可以把导数的四则运算法则简化为如下图所示的、比较简洁的四则运算公式。
简化后的导数四则运算法则公式
【注】分母v≠0.
四、复合函数求导公式(“链式法则”)
求一个基本初等函数的导数,只要代入“基本初等函数的导数公式”即可。
对于基本初等函数之外的函数如“y=sin(2x)”的导数,则要用到复合函数求导法则(又称“链式法则”)。
其内容如下。
(1)若一个函数y=f(g(x)),则它的导数与函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系如下图所示。
复合函数导数公式
(2)根据“复合函数求导公式”可知,“y对x的导数,等于y对u的导数与u对x的导数的乘积”。
【例】求y=sin(2x)的导数。
解:y=sin(2x)可看成y=sinu与u=2x的复合函数。
因为(sinu)=cosu,(2x)=2,
所以,[sin(2x)]=(sinu)×(2x)
=cosu×2=2cosu=2cos(2x)。
五、可导函数在一点处的导数值的物理意义和几何意义
(1)物理意义:可导函数在该点处的瞬时变化率。
(2)几何意义:可导函数在该点处的切线斜率值。
【注】一次函数“kx b(k≠0)”的导数都等于斜率“k”,即(kx b)=k。
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