《导函数的概念及其运算》知识速查 - 人教版高中数学公式定理 - 读趣百科

《导函数的概念及其运算》知识速查

导数相关概念

知识点1 导数的物理意义

一般的,函数 $y=f(x)$ 在 $x=x_{0}$ 处的瞬时变化率是:

$$\lim _{△x\rightarrow0}\frac{f\left(x_{0}+\Delta x\right)-f\left(x_{0}\right)}{\Delta x}$$

我们称它为函数 $y=f(x)$ 在 $x=x_{0}$ 处的导数,记作

$f^{\prime}\left(x_{0}\right)$ 或 $\left.y^{\prime}\right|_{x=x_{0}},$ 即 $f^{\prime}\left(x_{0}\right)$=$$\lim _{\Delta x \rightarrow 0} \frac{f\left(x_{0}+\Delta x\right)-f\left(x_{0}\right)}{\Delta x}.$$

知识点2 导数的几何意义

曲线的切线.通过图像,我们可以看出当点 $P_{n}$ 趋近于 $P$ 时,直线 $P T$ 与曲线相切。容易知道,割线 $P P_{n}$ 的斜率是 $k_{n}=\frac{f\left(x_{n}\right)-f\left(x_{0}\right)}{x_{n}-x_{0}}$.当点 $P_{n}$ 趋近于 $P$ 时,函数 $y=f(x)$ 在 $x=x_{0}$ 处的导数就是切线 $\mathrm{PT}$ 的斜率 $\mathrm{k},$ 即$$k=\lim _{\Delta x \rightarrow 0} \frac{f\left(x_{n}\right)-f\left(x_{0}\right)}{x_{n}-x_{0}}=f^{\prime}\left(x_{0}\right)$$.

知识点3 导函数

当$x$变化时, $f^{\prime}(x)$ 便是$x$的一个函数,我们称它为 $f(x)$ 的导函数. $y=f(x)$ 的导函数有时也记作 $y^{\prime}$,即$$f^{\prime}(x)=\lim _{\Delta x \rightarrow 0} \frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}$$.

(简记:函数在$x_{0}$处的导数就是过$x_{0}$处切线的斜率;切线的斜率随着$x$的变化而变化就形成了函数关系,这个函数叫做导函数)

导数的计算

知识点1 基本初等函数的导数公式

1.若 $f(x)=c$ (c 为常数),则 $f^{\prime}(x)=0$.

2.若 $f(x)=x^{\alpha},$ 则 $f^{\prime}(x)=\alpha x^{\alpha-1}$.

3.若 $f(x)=\sin x,则f^{\prime}(x)=\cos x$.

4.若$f(x)=\cos x,则f^{\prime}(x)=-\sin x$.

5.若 $f(x)=a^{x},$则$f^{\prime}(x)=a^{x} \ln a$.

6.若 $f(x)=e^{x}$,则 $f^{\prime}(x)=e^{x}$.

7.若 $f(x)=\log _{a}^{x},$则$f^{\prime}(x)=\frac{1}{x \ln a}$.

8.若 $f(x)=\ln x,$则$f^{\prime}(x)=\frac{1}{x}$.

知识点2 导数的运算法则

$1.[f(x) \pm g(x)]^{\prime}=f^{\prime}(x) \pm g^{\prime}(x)$

$2.[f(x) \bullet g(x)]^{\prime}=f^{\prime}(x) \bullet g(x)+f(x) \bullet g^{\prime}(x)$

$3.\left[\frac{f(x)}{g(x)}\right]^{\prime}=\frac{f^{\prime}(x) \bullet g(x)-f(x) \bullet g^{\prime}(x)}{[g(x)]^{2}}$.

(关键字:前导后不导,上导下不导)

知识点3 复合函数求导 

复合函数$y=f(g(x))$的导数和函数和$y=f(u)$,$u=g(x)$的导数间关系为:$$y^{\prime}_{x}=y^{\prime}_{u}\bullet u^{\prime}_{x}$$.