导数的运算法则和与基本公式

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§3.2.2导数的运算法则与基本公式

一、导数的和、差、积、商运算法则

如果函数

()ux、

()vx在

x处都可导,则它们

的和、差、积、商在

x处也可导;

(1)

[()()]()()uxvxuxvx

;

(2)

[()()]()()()()uxvxuxvxuxvx

; (3)

2()()()()()

()[()]uxuxvxuxvx

vxvx







(()0)vx; 推广到多个函数情形:

设有

n个函数

1()ux、

2()ux、…、

()

nux都可导,则:

(1)

1212[()()()]()()()

nnuxuxuxuxuxux



(2)

12

121212[()()()]

()()()()()()()()()n

nnnuxuxux

uxuxuxuxuxuxuxuxux







(3)

[()]()kuxkux

(

k为常数) 定理2.3 设函数1

()xfy

在某个开区间

内单调可导,且1

[()]0fy,则反函数

()yfx在对应区间内可导,且

11

()

[()]fx

fy

.

证明:

00

0

1

011

()limlim

lim

11

[()]

limxx

x

yy

fx

xx

x

yy

x

fy

y













 二、基本初等函数的求导公式

1.常数的导数: ()0c (

c为常数)

证明:

()fxc

0

0()()

()lim

lim0x

xfxxfx

fx

x

cc

x







 2.幂函数的导数:

1

()nn

xnx (

n为常数)

证明:()n

fxx,

0()

()limnn

xxxx

fx

x



011

0()

limnnnnn

nnn

xCxCxxCxx

x





11221

0lim[()]nnnn

nnn

xCxCxxCx

1n

nx

 例1 求4

sinyxx的导数.

解:4

(sin)yxx



4

()(sin)xx

.

3

4cosxx.

例2 求5

cosyxx的导数.

解:5

(cos)yxx

55

()cos(cos)xxxx

.

45

5cossinxxxx. 例3 求

2sinx

y

x的导数. 解:

2sin

()x

y

x

22

22(sin)sin()

()xxxx

x

.

2

4cos2sinxxxx

x

.

3cos2sinxxx

x

. 例4

求23

31

3yx

x的导数. 解:2

33

3yxx



2

33

(3)yxx



.

2

33

()()(3)xx



.

1

342

3

3xx



. 例5 求2

32x

y

x

的导数. 解:31

222

32

32x

yxx

x



31

22(32)yxx





.

31

22(3)(2)xx





.

31

223()2()xx





.

31

229

2xx



. 例6 求

2

1x

y

x

的导数. 解:

2()

1x

y

x

22

22()(1)(1)

(1)xxxx

x



.

2

2212

(1)xxx

x

.

2

221

(1)x

x

. 3.指数函数xya(0,1aa)的导数:

()lnxx

aaa

()xx

ee

001

limlimx

x

xxya

ya

xx





. 证明:(1)xxxxx

yaaaa

 令1x

ta

,有log(1)

axt

当0x时,有0t

1

001

limlim

log(1)log(1)xx

tt

aatt

yaa

tt





.

1

011

limln

log

log(1)

txxx

t

a

aaaaa

e

t

. 4.对数函数logayx(0,1aa)的导数:

1

(log)

lnax

xa

 1

(ln)x

x

证明:log

ayx的反函数为

y

xa(0,1aa),由定理2.3

可得

111

()lnlnyyy

aaaxa



. 例7 求3

3xx

yxe的导数.

解:3

(3)xx

yxe



3

()(3)()xx

xe

.

2

33ln3xx

xe

. 例8 求2x

yxe

的导数.

解:2

()x

yxe

22

()()xx

xexe



.

2

2xx

xexe

.

(2)x

xex

. 例9 求lnx

y

x

的导数. 解:

2ln(ln)ln

()xxxxx

y

xx







1

22ln1ln

xxxx

xx



. 例10 求2

2logyxx

的导数.

解:2

2(log)yxx

22

22()log(log)xxxx



.

2

21

2log

ln2xxx

x

.

22log

ln2x

xx

. 5.三角函数的导数:

1.(sin)cosxx

2.(cos)sinxx



3.2

21

(tan)sec

cosxx

x



4.2

21

(cot)csc

sinxx

x



5.(sec)sectanxxx



6.(csc)csccotxxx

