【高中全部导数公式总结】在高中数学中,导数是一个非常重要的知识点,它不仅用于求函数的瞬时变化率,还广泛应用于函数的单调性、极值、曲线的切线方程等问题。掌握常见的导数公式是学好导数的基础。以下是对高中阶段所有常用导数公式的全面总结,帮助同学们更好地理解和应用。
一、基本初等函数的导数公式
函数表达式 | 导数公式 |
$ y = C $(C为常数) | $ y' = 0 $ |
$ y = x^n $(n为实数) | $ y' = nx^{n-1} $ |
$ y = \sin x $ | $ y' = \cos x $ |
$ y = \cos x $ | $ y' = -\sin x $ |
$ y = \tan x $ | $ y' = \sec^2 x $ 或 $ \frac{1}{\cos^2 x} $ |
$ y = \cot x $ | $ y' = -\csc^2 x $ 或 $ -\frac{1}{\sin^2 x} $ |
$ y = \ln x $ | $ y' = \frac{1}{x} $ |
$ y = \log_a x $(a>0, a≠1) | $ y' = \frac{1}{x \ln a} $ |
$ y = e^x $ | $ y' = e^x $ |
$ y = a^x $(a>0, a≠1) | $ y' = a^x \ln a $ |
二、导数的运算法则
法则名称 | 公式 |
常数倍法则 | $ (Cu)' = Cu' $,C为常数 |
加减法则 | $ (u \pm v)' = u' \pm v' $ |
乘积法则 | $ (uv)' = u'v + uv' $ |
商法则 | $ \left( \frac{u}{v} \right)' = \frac{u'v - uv'}{v^2} $($ v \neq 0 $) |
链式法则 | $ [f(g(x))]' = f'(g(x)) \cdot g'(x) $ |
三、复合函数的导数
对于复合函数 $ y = f(u) $,其中 $ u = g(x) $,其导数为:
$$
\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
$$
例如:
若 $ y = \sin(3x) $,则 $ \frac{dy}{dx} = \cos(3x) \cdot 3 = 3\cos(3x) $
四、常见函数的导数举例
函数 | 导数 |
$ y = \sqrt{x} $ | $ y' = \frac{1}{2\sqrt{x}} $ |
$ y = \arcsin x $ | $ y' = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ |
$ y = \arccos x $ | $ y' = -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ |
$ y = \arctan x $ | $ y' = \frac{1}{1 + x^2} $ |
$ y = \text{arc cot } x $ | $ y' = -\frac{1}{1 + x^2} $ |
$ y = \ln(ax + b) $ | $ y' = \frac{a}{ax + b} $ |
$ y = \log_a(f(x)) $ | $ y' = \frac{f'(x)}{f(x) \ln a} $ |
五、导数的应用举例
1. 求切线斜率:已知函数在某点的导数值即为该点的切线斜率。
2. 判断单调性:导数大于0,函数在区间上单调递增;导数小于0,单调递减。
3. 求极值点:令导数等于0,解出可能的极值点,再结合二阶导数或单调性判断极值类型。
4. 求最值:在闭区间上,极值和端点值比较可得最大值与最小值。
六、小结
导数是微积分的核心内容之一,也是高中数学的重要组成部分。掌握这些基础导数公式和运算法则,有助于解决实际问题,提升数学思维能力。建议同学们多做练习题,熟悉各种函数的导数计算方法,并灵活运用导数知识分析函数性质。
通过系统地整理和复习导数公式,可以更高效地应对考试和日常学习中的相关问题。希望这份总结能对你的学习有所帮助!