高二数学基本初等函数的导数公式
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博学笃行 自强不息
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基本初等函数的导数公式
导数是微积分中非常重要的概念,它表示函数在某一点处的变化率。在微积分中,我们经常会遇到一些基本初等函数,例如常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等。这些函数都有相应的导数公式,也就是它们的导函数。在本文中,我们将讨论基本初等函数的导数公式及其推导过程。
1. 常数函数的导数公式
常数函数是指具有固定输出值的函数,如f(x) = C,其中C为常量。对于常数函数来说,它的导数始终为0。这是因为对于常数函数来说,不论自变量x怎么变化,函数的输出值始终保持不变,即变化率为0。
2. 幂函数的导数公式
幂函数是指形如f(x) = x^n的函数,其中n为常数。对于幂函数来说,它的导数可以用幂函数自身的指数和一个常数乘积的形式表示,即f'(x) = nx^(n-1)。这个导数公式可以通过使用极限定义导数的方法以及幂函数的指数级函数的性质来推导。
3. 指数函数的导数公式 博学笃行 自强不息
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指数函数是指形如f(x) = a^x的函数,其中a为常数且a>0且a≠1。对于指数函数来说,它的导数可以用自然对数e为底的指数e^x和一个常数乘积的形式表示,即f'(x) = a^x * ln(a)。这个导数公式可以通过使用指数函数和自然对数函数的性质以及使用链式法则来推导。
4. 对数函数的导数公式
对数函数是指形如f(x) = log_a(x)的函数,其中a为常数且a>0且a≠1。对于对数函数来说,它的导数可以用1除以自变量x和以底数a为底的对数log_a(e)的乘积的形式表示,即f'(x) = 1/(x *
ln(a))。这个导数公式可以通过使用对数函数和自然对数函数的性质以及使用链式法则来推导。
5. 三角函数的导数公式
三角函数包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。对于这些基本的三角函数来说,它们的导数可以表示为其他三角函数的形式,如:
- 正弦函数的导数公式:f'(x) = cos(x)。
5.2
导数的运算
5.2.1
基本初等函数的导数
课标要求
素养要求
1.能根据导数定义求函数y=c,y=x,y=x2,y=x3,y=1x,y=x的导数.
2.会使用导数公式表. 在利用导数的定义求基本初等函数的导数的过程中,发展学生的数学运算素养.
新知探究
已知函数:
(1)y=f(x)=c;(2)y=f(x)=x;(3)y=f(x)=x2;
(4)y=f(x)=1x;(5)y=f(x)=x.
问题1 函数y=f(x)=c的导数是什么?
提示 ∵ΔyΔx=f(x+Δx)-f(x)Δx=c-cΔx=0,
∴y′=0limxΔyΔx=0.
问题2 函数(2)(3)(4)(5)的导数分别是什么?
提示 由导数的定义得(2)(x)′=1,(3)(x2)′=2x,(4)1x′=-1x2,(5)(x)′=12x.
问题3 函数(2)(3)(5)均可表示为y=xα(α∈Q*)的形式,其导数有何规律?
提示 ∵(2)(x)′=1·x1-1,(3)(x2)′=2·x2-1,(5)(x)′=(x12)′=12x12-1=12x,∴(xα)′=αxα-1.
1.几个常用函数的导数
原函数 导函数
f(x)=c(c为常数) f′(x)=0
f(x)=x f′(x)=1
f(x)=x2 f′(x)=2x
f(x)=1x f′(x)=-1x2
f(x)=x f′(x)=12x
2.基本初等函数的导数公式
原函数 导函数
f(x)=c(c为常数) f′(x)=0
f(x)=xα(α∈Q*) f′(x)=αxα-1
f(x)=sin x f′(x)=cos__x
f(x)=cos x f′(x)=-sin__x
f(x)=ax f′(x)=axln__a(a>0)
f(x)=ex f′(x)=ex
f(x)=logax f′(x)=1xln a(a>0,且a≠1)
f(x)=ln x f′(x)=1x
拓展深化
个基本初等函数的导数公式
导数是微积分中的一个重要概念,它用于描述函数的变化率。在微积分中,有多种基本初等函数,每种函数都有其特定的导数公式。下面我将介绍一些常见的基本初等函数及其导数公式。
一、幂函数:
幂函数是一个形如f(x)=x^n的函数,其中n是一个常数。
幂函数的导数公式为:f'(x)=n*x^(n-1)。
例如:
当n=1时,f(x)=x,导数为f'(x)=1
当n=2时,f(x)=x^2,导数为f'(x)=2*x。
当n=3时,f(x)=x^3,导数为f'(x)=3*x^2
二、指数函数:
指数函数是一个形如f(x)=a^x的函数,其中a是一个大于0且不等于1的常数。
指数函数的导数公式为:f'(x) = a^x * ln(a)。
例如:
当a=e(自然对数的底数)时,f(x)=e^x,导数为f'(x)=e^x。
当 a = 2 时,f(x) = 2^x,导数为 f'(x) = 2^x * ln(2)。
三、对数函数: 对数函数是指以一些特定的底数为底的函数,形如 y = log_a(x),其中 a 是一个大于 0 且不等于 1 的常数。
对数函数的导数公式为:f'(x) = 1 / (x * ln(a))。
例如:
当 a = e 时,f(x) = ln(x),导数为 f'(x) = 1 / x。
当 a = 10 时,f(x) = log_10(x),导数为 f'(x) = 1 / (x *
ln(10))。
四、三角函数:
常见的三角函数有正弦函数 (sin(x))、余弦函数 (cos(x))、正切函数 (tan(x))。
三角函数的导数公式如下:
sin(x) 的导数为 cos(x)。
cos(x) 的导数为 -sin(x)。
tan(x) 的导数为 sec^2(x),其中 sec(x) 为 secant 函数。
五、反三角函数:
反三角函数是正弦函数、余弦函数和正切函数的反函数。常见的反三角函数有反正弦函数 (arcsin(x))、反余弦函数 (arccos(x))、反正切函数 (arctan(x))。
几个常见函数的导数公式和基本初等函数的导数公式
函数的导数是用来描述函数在一点上的变化率。对于常见函数的导数公式和基本初等函数的导数公式,以下是一些常见的公式和规则。
常见函数的导数公式:
1.常数函数:导数为0。即对于函数f(x)=C,其中C是常数,导数f'(x)=0。
2.幂函数:对于函数f(x)=x^n,其中n是一个实数,导数f'(x)=n*x^(n-1)。
3. 指数函数:对于函数 f(x) = a^x,其中 a 是一个正实数且 a ≠
1,导数 f'(x) = a^x * ln(a)。
4. 对数函数:对于函数 f(x) = log_a(x),其中 a 是一个正实数且
a ≠ 1,导数 f'(x) = 1 / (x * ln(a))。
5. 三角函数:常见的三角函数包括正弦函数(sin(x))、余弦函数(cos(x))、正切函数(tan(x)),它们的导数分别为 sin'(x) =
cos(x)、cos'(x) = -sin(x)、tan'(x) = sec^2(x),其中 sec(x) = 1 /
cos(x)。
基本初等函数的导数公式:
1.常见的常数导数公式:即常数函数的导数为0,如f(x)=5的导数为0。
2.单项式函数导数公式:对于f(x)=a*x^n,其中a是常数且n是正整数,导数f'(x)=a*n*x^(n-1)。 3.指数函数导数公式:对于f(x)=e^x,导数f'(x)=e^x,其中e是自然对数的底数。
4. 对数函数导数公式:对于 f(x) = ln(x),导数 f'(x) = 1 / x。
5. 反三角函数导数公式:包括反正弦函数(arcsin(x))、反余弦函数(arccos(x))、反正切函数(arctan(x))等。其导数分别为:arcsin'(x) = 1 / sqrt(1-x^2)、arccos'(x) = -1 / sqrt(1-x^2)、arctan'(x) = 1 / (1+x^2)。