求导是数学计算中的一个计算方法,它的定义就是,当自变数的增量趋于零时,因变数的增量与自变数的增量之商的极限。在一个函式存在导数时,称这个函式可导或者可微分。可导的函式一定连续。不连续的函式一定不可导。
基本介绍
- 中文名:求导
- 外文名:derivation
- 特性:可导的函式一定连续
- 特性:不连续的函式一定不可导
- 套用:物理学、几何学、经济学
- 表示:f'(x)
- 对象:因变数的增量
定义
求导是微积分的基础,同时也是微积分计算的一个重要的支柱。物理学、几何学、经济学等学科中的一些重要概念都可以用导数来表示。如导数可以表示运动物体的瞬时速度和加速度、可以表示曲线在一点的斜率、还可以表示经济学中的边际和弹性。
数学中的名词,即对函式进行求导,用
表示。

常见求导法则
基本求导公式
给出自变数增量
;

得出函式增量
;

作商
;

求极限
。

求导四则运算法则与性质
1.若函式
都可导,则




2.加减乘都可以推广到n个函式的情况,例如乘法:

3.数乘性
作为乘法法则的特例若为
常数c,则
,这说明常数可任意进出导数符号。


4.线性性
求导运算也是满足线性性的,即可加性、数乘性,对于n个函式的情况:

反函式求导法则
若函式
严格单调且可导,则其反函式
的导数存在且
。



複合函式求导法则
若
在点x可导
在相应的点u也可导,则其複合函式
在点x可导且
。




特殊求导法则
对数求导法则
函式
被称为幂指函式,在经济活动中会大量涉及此类函式,注意到它很特别。既不是指数函式又不是幂函式,它的幂底和指数上都有自变数x,所以不能用初等函式的微分法处理了。这里介绍一个专门解决此类函式的方法,对数求导法。

对于
两边取对数(当然取以为e底的自然对数计算更方便)。由对数的运算性质。


再对两边求导


参数表达函式的求导法则
若参数表达
,为一个y关于x的函式,由函式规律的x,而这个x值的那个t要对应唯一的一个y值,才能y为x的函式。由此可见
必存在反函式
,于是代入
,这便是y通过中间变数t的关于x的函式的抽象表达,(实际中未必能写出t关于x的反函式式子,也没必要这样做)。




利用反函式求导法则和複合函式求导法则,可得

这便是参数方程表达的y关于x的函式的求导公式。
隐函式求导法则
若
中存在隐函式
,这里仅是说y为一个x的函式并非说y一定被反解出来为显式表达。即
,儘管y未反解出来,只要y关于x的隐函式存在且可导,我们利用複合函式求导法则则仍可以求出其反函式。



导数公式
1.C'=0(C为常数);
2.(Xn)'=nX(n-1) (n∈R);
3.(sinX)'=cosX;
4.(cosX)'=-sinX;
5.(aX)'=aXIna (ln为自然对数);
6.(logaX)'=(1/X)logae=1/(Xlna) (a>0,且a≠1);
7.(tanX)'=1/(cosX)2=(secX)2
8.(cotX)'=-1/(sinX)2=-(cscX)2
9.(secX)'=tanX secX;
10.(cscX)'=-cotX cscX;
注意事项
1.不是所有的函式都可以求导;
2.可导的函式一定连续,但连续的函式不一定可导(如y=|x|在y=0处不可导)。