高中数学是大家最难攻克的“痛楚”,有的人把高中数学比喻成天文看不懂,其实学好数学是要讲究方法的,学好数学的第一步必须是记牢数学中的重点公式,比如高中数学中导数的公式就比较多,我们来看看导数运算法则是怎样的呢?
导数是微积分中的重要基础概念。
设函数 y = f(x) 在点 x0 的某个邻域内有定义当自变量x 在 x0 处有增量△x ( x0 + △x 也在该邻域内 ) 时相应地函数取得增量 △y = f(x0 + △x) - f(x0) 如果 △y 与 △x 之比当 △x→0 时极限存在则称函数 y = f(x) 在点 x0 处可导并称这个极限值为函数 y = f(x) 在点 x0 处的导数记为 f'(x0) ,即导数第一定义。
设函数 y = f(x) 在点 x0 的某个邻域内有定义当自变量x 在 x0 处有变化 △x ( x - x0 也在该邻域内 ) 时相应地函数变化 △y = f(x) - f(x0) 如果 △y 与 △x 之比当 △x→0 时极限存在则称函数 y = f(x) 在点 x0 处可导并称这个极限值为函数 y = f(x) 在点 x0 处的导数记为 f'(x0) ,即导数第二定义。
导数公式:
1.常函数即常数y=c(c为常数) y'=0 【y=0 y'=0导数为本身的函数之一】
2.幂函数y=x^n,y'=n*x^(n-1)(n∈R) 【1/X的导数为-1/(X^2)】 基本导数公式3指数函数y=a^x,y'=a^x * lna 【y=e^x y'=e^x导数为本身的函数之二】 4对数函数y=logaX,y'=1/(xlna) (a>0且a≠1,x>0)【y=lnx,y'=1/x】
5.三角函数
(1)正弦函数y=(sinx y'=cosx
(2)余弦函数y=cosx y'=-sinx
(3)正切函数y=(tanx y'=1/(cosx)^2
(4)余切函数y=cotx y'=-1/(sinx)^2
6.反三角函数
(1)反正弦函数y=arcsinx y'=1/√1-x^2
(2)反余弦函数y=arccosx y'=-1/√1-x^2
(3)反正切函数y=arctanx y'=1/(1+x^2)
(4)反余切函数y=arccotx y'=-1/(1+x^2)
【 5】f[x]×g[x]=f'x]g[x]+f[x]g'x]
2.y=u/v,y'=(u'v-uv')/v^2
3.原函数与反函数导数关系由三角函数导数推反三角函数的y=f(x)的反函数是x=g(y则有y'=1/x' 证1.显而易见y=c是一条平行于x轴的直线所以处处的切线都是平行于x的故斜率为0。用导数的定义做也是一样的y=c,Δy=c-c=0,limΔx→0Δy/Δx=0。
4.y=a^x, Δy=a^(x+Δx)-a^x=a^x(a^Δx-1) Δy/Δx=a^x(a^Δx-1)/Δx
如果直接令Δx→0是不能导出导函数的必须设一个辅助的函数β=a^Δx-1通过换元进行计算。
由设的辅助函数可以知道Δx=loga(1+β)。
所以(a^Δx-1)/Δx=β/loga(1+β)=1/loga(1+β)^1/β
显然当Δx→0时β也是趋向于0的。而limβ→0时(1+β)^1/β=e,所以limβ→0时1/loga(1+β)^1/β=1/logae=lna。
把这个结果代入limΔx→0时Δy/Δx=limΔx→0时a^x(a^Δx-1)/Δx后得到limΔx→0Δy/Δx=a^xlna。
可以知道当a=e时有y=e^x y'=e^x。
5.y=logax Δy=loga(x+Δx)-logax=loga(x+Δx)/x=loga[(1+Δx/x)^x]/x
Δy/Δx=loga[(1+Δx/x)^(x/Δx)]/x
因为当Δx→0时Δx/x趋向于0而x/Δx趋向于∞所以limΔx→0loga(1+Δx/x)^(x/Δx)=logae,所以有 limΔx→0Δy/Δx=logae/x。
也可以进一步用换底公式 limΔx→0Δy/Δx=logae/x=lne/(x*lna)=1/(x*lna)=(x*lna)^(-1) 可以知道当a=e时有y=lnx y'=1/x。
这时可以进行y=x^n y'=nx^(n-1)的推导了。因为y=x^n,所以y=e^ln(x^n)=e^nlnx, 所以y'=e^nlnx·(nlnx)'=x^n·n/x=nx^(n-1)。
Δy=sin(x+Δx)-sinx=2cos(x+Δx/2)sin(Δx/2)
Δy/Δx=2cos(x+Δx/2)sin(Δx/2)/Δx=cos(x+Δx/2)sin(Δx/2)/(Δx/2)
所以limΔx→0Δy/Δx=limΔx→0cos(x+Δx/2)·limΔx→0sin(Δx/2)/(Δx/2)=cosx
6.类似地可以导出y=cosx y'=-sinx。
7.y=tanx=sinx/cosx y'=[(sinx)'cosx-sinx(cosx)']/cos^2x=(cos^2x+sin^2x)/cos^2x=1/cos^2x
8.y=cotx=cosx/sinx y'=[(cosx)'sinx-cosx(sinx)']/sin^2x=-1/sin^2x 9.y=arcsinx x=siny x'=cosy y'=1/x'=1/cosy=1/√1-sin^2y=1/√1-x^2
10.y=arccosx x=cosy x'=-siny y'=1/x'=-1/siny=-1/√1-cos^2y=-1/√1-x^2
11.y=arctanx x=tany x'=1/cos^2y y'=1/x'=cos^2y=1/sec^2y=1/1+tan^2x=1/1+x^2
12.y=arccotx x=coty x'=-1/sin^2y y'=1/x'=-sin^2y=-1/csc^2y=-1/1+cot^2y=-1/1+x^2
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