常用基本初等函数求导公式积分公式
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高等数学微积分公式高等数学微积分公式微积分是数学中的一个重要分支,它研究的是函数的变化规律。
在微积分的学习中,我们需要掌握许多公式,在处理函数的变化过程中起到了非常重要的作用。
下面是高等数学中常见的微积分公式。
一、导数公式1.常数函数的导数公式:\[\frac{d}{dx} C=0\]其中C为常数。
2.幂函数的导数公式:\[\frac{d}{dx} x^{n}=nx^{n-1}\]其中n为常数。
3.自然指数函数的导数公式:\[\frac{d}{dx} e^{x}=e^{x}\]4.对数函数的导数公式:\[\frac{d}{dx} ln(x)=\frac{1}{x}\]5.三角函数的导数公式:\[\frac{d}{dx} sin(x)=cos(x)\]\[\frac{d}{dx} cos(x)=-sin(x)\]6.反三角函数的导数公式:\[\frac{d}{dx} sin^{-1}(x)=\frac{1}{\sqrt{1-x^{2}}}\] \[\frac{d}{dx} cos^{-1}(x)=-\frac{1}{\sqrt{1-x^{2}}}\]7.复合函数的导数公式(链式法则):设y=f(u)和u=g(x),则有\[\frac{dy}{dx}=\frac{dy}{du}\times \frac{du}{dx}\]二、微分公式1.常数函数的微分公式:\[d(C)=0\]其中C为常数。
2.幂函数的微分公式:\[d(x^{n})=nx^{n-1}dx\]其中n为常数。
3.指数函数的微分公式:\[d(e^{x})=e^{x}dx\]4.三角函数的微分公式:\[d(sin(x))=cos(x)dx\]\[d(cos(x))=-sin(x)dx\]5.反三角函数的微分公式:\[d(sin^{-1}(x))=\frac{dx}{\sqrt{1-x^{2}}}\]\[d(cos^{-1}(x))=-\frac{dx}{\sqrt{1-x^{2}}}\]6.复合函数的微分公式(链式法则):设y=f(u)和u=g(x),则有\[dy=\frac{dy}{du}\times du\]三、泰勒公式泰勒公式是微积分中的一个重要定理,它可以将一个函数在某点的值表示为一系列关于该点的导数的和。
求导公式知识点归纳总结一、基本导数公式1. 基本导数:函数y = k,y' = 0 (常数函数导数为0)函数y = x^n,y' = nx^(n-1) (幂函数的导数是指数减1乘以原指数)函数y = sinx,y' = cosx (正弦函数的导数是余弦函数)函数y = cosx,y' = -sinx (余弦函数的导数是负的正弦函数)函数y = e^x,y' = e^x (指数函数自身的导数是自身)2. 基本导数的性质:(1)常数法则:若f(x) = k,f'(x) = 0(2)幂法则:若f(x) = x^n,f'(x) = nx^(n-1)(3)和差法则:若f(x) = g(x) ± h(x),f'(x) = g'(x) ± h'(x)(4)积法则:若f(x) = g(x) * h(x),f'(x) = g'(x) * h(x) + g(x) * h'(x)(5)商法则:若f(x) = g(x) / h(x),f'(x) = (g'(x) * h(x) - g(x) * h'(x)) / (h(x))^2 (6)复合函数法则:若f(x) = g(h(x)),f'(x) = g'(h(x)) * h'(x)3. 根据基本导数公式,我们可以求出一些特殊函数的导数,比如:(1)常数函数 f(x) = c,导数为 f'(x) = 0(2)幂函数 f(x) = x^n,导数为 f'(x) = nx^(n-1)(3)指数函数 f(x) = e^x,导数为 f'(x) = e^x(4)对数函数 f(x) = ln(x),导数为 f'(x) = 1/x(5)三角函数 f(x) = sinx,导数为 f'(x) = cosx(6)反三角函数 f(x) = arcsinx,导数为f'(x) = 1 / √(1 - x^2)二、常见函数的导数1. 常见初等函数的导数:(1)幂函数:y = x^n,y' = nx^(n-1)(2)指数函数:y = a^x (a > 0, a ≠ 1),y' = a^x * ln(a)(3)对数函数:y = loga(x) (a > 0, a ≠ 1),y' = 1 / (x * ln(a))(4)三角函数:y = sinx,y' = cosx(5)双曲函数:y = sinhx,y' = coshx(6)反三角函数:y = arcsinx,y' = 1 / √(1 - x^2)2. 常用初等函数的导数:(1)常数函数 f(x) = c,导数为 f'(x) = 0(2)幂函数 f(x) = x^n,导数为 f'(x) = nx^(n-1)(3)指数函数f(x) = a^x (a > 0, a ≠ 1),导数为 f'(x) = a^x * ln(a)(4)对数函数f(x) = loga(x) (a > 0, a ≠ 1),导数为 f'(x) = 1 / (x * ln(a))(5)三角函数 f(x) = sinx,导数为 f'(x) = cosx(6)双曲函数 f(x) = sinhx,导数为 f'(x) = coshx(7)反三角函数 f(x) = arcsinx,导数为f'(x) = 1 / √(1 - x^2)3. 常见非初等函数的导数:(1)绝对值函数 f(x) = |x|,导数为 f'(x) = x / |x|(2)分段函数f(x) = {x^2, x > 0; 2x, x ≤ 0},导数为f'(x) = {2x, x > 0; 2, x ≤ 0}三、高阶导数1. 高阶导数的定义:高阶导数是指一个函数的导数再次求导后所得到的导数。
一.根本初等函数求导公式之五兆芳芳创作(1) 0)(='C (2) 1)(-='μμμx x(3) x x cos )(sin ='(4) x x sin )(cos -='(5)x x 2sec )(tan =' (6)x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec ='(8) x x x cot csc )(csc -='(9)a a a xx ln )(=' (10) (e )e x x'=(11)a x x a ln 1)(log ='(12)x x 1)(ln =',(13)211)(arcsin x x -='(14)211)(arccos x x --='(15)21(arctan )1x x '=+(16)21(arccot )1x x '=-+函数的和、差、积、商的求导法例 设)(x u u =,)(x v v =都可导,则(1) v u v u '±'='±)( (2) u C Cu '=')((C 是常数)(3) v u v u uv '+'=')((4) 2v v u v u v u '-'='⎪⎭⎫ ⎝⎛反函数求导法例若函数)(y x ϕ=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ϕ,则它的反函数)(x f y =在对应区间x I 内也可导,且)(1)(y x f ϕ'='或dy dxdx dy 1=复合函数求导法例 设)(u f y =,并且)(x u ϕ=)(u f 及)(x ϕ都可导,则复合函数)]([x f y ϕ=的导数为dy dy du dx du dx =或()()y f u x ϕ'''=二、根本积分表(1)kdx kx C =+⎰ (k 是常数)(2)1,1x x dx C μμμ+=++⎰(1)u ≠-(3)1ln ||dx x C x=+⎰(4)2tan 1dxarl x C x =++⎰ (5)arcsin x C =+(6)cos sin xdx x C =+⎰(7)sin cos xdx x C =-+⎰(8)21tan cos dx x C x=+⎰(9)21cot sin dx x C x=-+⎰(10)sec tan sec x xdx x C =+⎰(11)csc cot csc x xdx x C =-+⎰ (12)x x e dx e C =+⎰(13)ln xxa a dx C a=+⎰,(0,1)a a >≠且(14)shxdx chx C =+⎰ (15)chxdx shx C =+⎰(16)2211tan xdx arc C a x a a=++⎰(17)2211ln ||2x a dx C x a a x a-=+-+⎰(18)sinxarc C a=+(19)ln(x C =+(20)ln |x C =++(21)tan ln |cos |xdx x C =-+⎰ (22)cot ln |sin |xdx x C =+⎰ (23)sec ln |sec tan |xdx x x C =++⎰ (24)csc ln |csc cot |xdx x x C =-+⎰注:1、从导数根本公式可得前15个积分公式,(16)-(24)式后几节证.2、以上公式把x 换成u 仍成立,u 是以x 为自变量的函数.3、温习三角函数公式:2222sin cos 1,tan 1sec ,sin 22sin cos ,x x x x x x x +=+==21cos 2cos 2xx +=,21cos 2sin 2xx -=. 注:由[()]'()[()]()f x x dx f x d x ϕϕϕϕ=⎰⎰,此步为凑微分进程,所以第一类换元法也叫凑微分法.此办法是很是重要的一种积分法,要运用自如,务必熟记根本积分表,并掌握罕有的凑微分形式及“凑”的技能. 小结:1经常使用凑微分公式。
初等函数基本积分公式在微积分中,函数的积分是一个重要的概念。
积分是反导数的运算,它是微分的逆运算。
通过对函数进行积分,我们可以求得函数的原函数,也可以计算函数在一定区间上的面积或曲线的长度等一些几何问题。
初等函数指的是在初等代数和初等解析几何中常见的、能够用有限次加、减、乘、除、乘方及复合运算得到的函数。
初等函数的基本积分公式是多种基本型的积分公式的总结,可以用来求初等函数的不定积分。
以下是常见的初等函数的基本积分公式:一、幂函数的积分公式:1. 若c不等于-1,则∫x^c dx = (x^(c+1))/(c+1) + C2. 若c等于-1,则∫x^-1 dx = ln,x, + C二、指数函数的积分公式:1. ∫e^x dx = e^x + C2. ∫a^x dx = (a^x)/ln(a) + C三、对数函数的积分公式:1. ∫ln,x, dx = x ln,x, - x + C2. ∫log_a,x, dx = (x log_a,x, - x)/(ln(a)) + C四、三角函数的积分公式:1. ∫sin(x) dx = -cos(x) + C2. ∫cos(x) dx = sin(x) + C3. ∫tan(x) dx = -ln,cos(x), + C4. ∫cot(x) dx = ln,sin(x), + C5. ∫sec(x) dx = ln,sec(x) + tan(x), + C6. ∫csc(x) dx = ln,csc(x) - cot(x), + C五、反三角函数的积分公式:1. ∫arcsin(x) dx = x arcsin(x) + sqrt(1 - x^2) + C2. ∫arccos(x) dx = x arccos(x) - sqrt(1 - x^2) + C3. ∫arctan(x) dx = x arctan(x) - ln,1 + x^2, + C4. ∫arccot(x) dx = x arccot(x) + ln,1 + x^2, + C5. ∫arcsec(x) dx = x arcsec(x) - ln,sqrt(x^2 - 1) + x, + C6. ∫arccsc(x) dx = x arccsc(x) + ln,sqrt(x^2 - 1) + x, + C六、双曲函数的积分公式:1. ∫sinh(x) dx = cosh(x) + C2. ∫cosh(x) dx = sinh(x) + C3. ∫tanh(x) dx = ln,cosh(x), + C4. ∫coth(x) dx = ln,sinh(x), + C5. ∫sech(x) dx = arctan(sinh(x)) + C6. ∫csch(x) dx = ln,tanh(x/2), + C七、反双曲函数的积分公式:1. ∫arcsinh(x) dx = x arcsinh(x) - sqrt(x^2 + 1) + C2. ∫arccosh(x) dx = x arccosh(x) - sqrt(x^2 - 1) + C3. ∫arctanh(x) dx = x arctanh(x) - ln,1 - x^2,/2 + C4. ∫arccoth(x) dx = x arccoth(x) - ln,x^2 - 1,/2 + C5. ∫arcsech(x) dx = x arcsech(x) - ln,sqrt(1 - x^2) + 1/x,+ C6. ∫arccsch(x) dx = x arccsch(x) - ln,sqrt(1 + x^2) + 1/x,+ C上述是常见的初等函数的基本积分公式,它们可以用来求解各种初等函数的不定积分。
根本初等函数求导公式(1) 0)(='C (2) 1)(-='μμμx x(3) x x cos )(sin ='(4) x x sin )(cos -='(5)x x 2sec )(tan =' (6)x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec ='(8) x x x cot csc )(csc -='(9)a a a xx ln )(=' (10) (e )e xx '=(11)a x x a ln 1)(log ='(12)x x 1)(ln =',(13)211)(arcsin x x -=' (14)211)(arccos x x --=' (15)21(arctan )1x x '=+(16)21(arccot )1x x '=-+函数的和、差、积、商的求导法那么 设)(x u u =,)(x v v =都可导,那么〔1〕 v u v u '±'='±)( 〔2〕 u C Cu '=')(〔C 是常数〕〔3〕 v u v u uv '+'=')(〔4〕 2v v u v u v u '-'='⎪⎭⎫ ⎝⎛反函数求导法那么假设函数)(y x ϕ=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ϕ,那么它的反函数)(x f y =在对应区间xI 内也可导,且)(1)(y x f ϕ'=' 或 dy dx dx dy 1=复合函数求导法那么设)(ufy=,而)(xuϕ=且)(uf及)(xϕ都可导,那么复合函数)]([xfyϕ=的导数为dy dy dudx du dx=或2. 双曲函数与反双曲函数的导数.双曲函数与反双曲函数都是初等函数,它们的导数都可以用前面的求导公式和求导法那么求出.可以推出下表列出的公式:常用积分公式表·例题和点评⑴d k x kx c =+⎰ (k 为常数)⑵11d (1)1x x x c μμμμ+≠-=++⎰ 特别,211d x c x x =-+⎰,3223x x c =+⎰,x c =⎰ ⑶1d ln ||x x c x =+⎰⑷d ln xxaa x c a=+⎰, 特别,e d e x xx c =+⎰ ⑸sin d cos x x x c =-+⎰⑹cos d sin x x x c =+⎰ ⑺221d csc d cot sin x x x x c x ==-+⎰⎰⑻221d sec d tan cos x x x x c x ==+⎰⎰⑼arcsin (0)x x c a a=+>,特别,arcsin x x c =+⎰ ⑽2211d arctan (0)x x c a a a a x =+>+⎰,特别,21d arctan 1x x cx =++⎰⑾2211d ln (0)2a xx c a a a x a x +=+>--⎰或2211d ln (0)2x ax c a a x a x a -=+>+-⎰ ⑿tan d ln cos x x x c =-+⎰⒀cot d ln sin x x x c =+⎰⒁ln csc cot 1csc d d ln tan sin 2x x cx x x xc x ⎧-+⎪==⎨+⎪⎩⎰⎰⒂πln sec tan 1sec d d ln tan cos 24x x cx x x x c x ⎧++⎪==⎛⎫⎨++ ⎪⎪⎝⎭⎩⎰⎰⒃(0)a x >==ln x c ++⒄2(0)arcsin 2a a x x c a >==+⎰⒅x2(ln 2a a x c >==++⒆2222sin cos e sin d e sin cos e cos d e axax ax ax a bx b bx bx x c a b b bx a bx bx x c a b -⎧=+⎪⎪+⎨+⎪=+⎪+⎩⎰⎰⒇12222212123d ()2(1)()2(1)nn n n x n x c a x n a a x n a I I ---==+++-+-⎰〔递推公式〕 跟我做练习(一般情形下,都是先做恒等变换或用某一个积分法,最后套用某一个积分公式) 例24⑴2)x x =-[套用公式⒅]1ln (2)2x =-+⑵[1(24)42x x x =-+⎰⎰2145)22x x x =-++=(请你写出答案)⑶2)x x =-ln (2)x ⎡=-+⎣ [套用公式⒃]⑷12x x =2122x =+=(请你写出答案)⑸2)x x =-232arcsin23x -=[套用公式⒄]⑹[1(42)42x x x =---⎰⎰214)22x x x =-+-+=(请你写出答案)⑺==[套用公式⑼]2arcsin3x -=⑻(42)4d 12x x--=-2122=-=(请你写出答案)例25 求原函数41d 1x x+⎰. 解 因为)21)(21()2()1(2)21(1222222424x x x x x x x x x x +-++=-+=-++=+所以令411x ++为待定常数)D C B A ,,,(22=从恒等式1)12)(()12)((22≡+++++-+x x D x C x x B Ax (两端分子相等),可得方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+++-=++-=+(三次项系数)(二次项系数)(一次项系数)常数项0022022)(1C A D C B A D C B A D B解这个方程组(在草纸上做),得21,221,21,221=-===D C B A . 因此, 41d 1x x +⎰x x =+右端的第一个积分为14x x x =22211d 42x x =+⎛++⎝⎭⎰(套用积分公式)21)1)x ++类似地,右端的第二个积分为21)1)x x =-+-⎰所以41d 1x x +⎰21)1)=++-=+〔见下注〕 【注】根据tan tan tan()1tan tan αβαβαβ++=-⋅,那么22tan 1)1)2(1)1x x⎡⎤++-===⎣⎦-- 因此,21)1)arctan1x++-=- 例26 求d (01)1cos x x εε<<-⎰. [关于d (01)1cos xxεε<<+⎰,见例17]解 令tan2xt =(半角替换),那么 2222222cos cos sin 2cos 111222sec 1tan 22x x x x x x =-=-=-=-+2211t t -=+ 22d d(2arctan )d 1x t t t ==+于是,2222d 12d d 211cos 1(1)(1)11xt t t xt t t εεεε==--+-++-+⎰⎰⎰22d 111tt εεε=-+++⎰c =+2x c =+ 【点评】求初等函数的原函数的方法虽然也有一定的规律,但不像求它们的微分或导数那样标准化.这是因为从根本上说,函数()y y x =的导数或微分可以用一个“构造性〞的公式()()()limh y x h y x y x h→+-'= 或d ()d y y x x '=确定下来,可是在原函数的定义中并没有给出求原函数的方法.积分法作为微分法的逆运算,其运算结果有可能越出被积函数所属的函数类.譬如,有理函数的原函数可能不再是有理函数,初等函数的原函数可能是非初等函数(这就像正数的差有可能是负数、整数的商有可能是分数一样).有的初等函数尽管很简单,可是它的原函数不能表示成初等函数 ,譬如21e sin ed ,d ,d ,d ln xx xx x x x xxx-⎰⎰⎰⎰等 都不能表示成初等函数.因此,一般说来求初等函数的原函数要比求它们的微分或导数困难得多.我们用上面那些方法能够求出原函数的函数,只是初等函数中的很小一局部.尽管如此,我们毕竟可以求出足够多函数的原函数,而这些正好是应用中经常遇到的函数.因此,读者能够看懂前面那些例题并能够根本完成各节后的练习就足够了.。
一.基本初等函数求导公式(1) 0)(='C (2) 1)(-='μμμx x(3) x x cos )(sin ='(4) x x sin )(cos -='(5)x x 2sec )(tan =' (6)x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec ='(8) x x x cot csc )(csc -='(9)a a a x x ln )(='(10) (e )e xx '=(11)a x x a ln 1)(log ='(12)x x 1)(ln =',(13)211)(arcsin x x -=' (14)211)(arccos x x --=' (15)21(arctan )1x x '=+(16)21(arccot )1x x '=-+函数的和、差、积、商的求导法则 设)(x u u =,)(x v v =都可导,则(1) v u v u '±'='±)( (2) u C Cu '=')((C 是常数)(3) v u v u uv '+'=')((4) 2v v u v u v u '-'='⎪⎭⎫ ⎝⎛反函数求导法则若函数)(y x ϕ=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ϕ,则它的反函数)(x f y =在对应区间xI 内也可导,且)(1)(y x f ϕ'=' 或 dy dx dx dy 1=复合函数求导法则设)(u f y =,而)(x u ϕ=且)(u f 及)(x ϕ都可导,则复合函数)]([x f y ϕ=的导数为dy dy du dx du dx =或()()y f u x ϕ'''=二、基本积分表(1)kdx kx C =+⎰ (k 是常数)(2)1,1x x dx C μμμ+=++⎰ (1)u ≠- (3)1ln ||dx x C x =+⎰(4)2tan 1dxarl x C x =++⎰ (5)arcsin x C =+⎰(6)cos sin xdx x C =+⎰ (7)sin cos xdx x C =-+⎰(8)21tan cos dx x C x =+⎰(9)21cot sin dx x C x=-+⎰(10)sec tan sec x xdx x C =+⎰ (11)csc cot csc x xdx x C =-+⎰ (12)x x e dx e C =+⎰(13)ln xxa a dx C a=+⎰,(0,1)a a >≠且 (14)shxdx chx C =+⎰ (15)chxdx shx C =+⎰(16)2211tan xdx arc C a x a a =++⎰(17)2211ln ||2x adx C x a a x a-=+-+⎰(18)sinxarc C a=+⎰(19)ln(x C =+(20)ln |x C =+⎰(21)tan ln |cos |xdx x C =-+⎰ (22)cot ln |sin |xdx x C =+⎰ (23)sec ln |sec tan |xdx x x C =++⎰(24)csc ln |csc cot |xdx x x C =-+⎰注:1、从导数基本公式可得前15个积分公式,(16)-(24)式后几节证。
基本初等函数的导数公式导数是数学中的一个重要概念,表示函数在特定点上的变化率。
在微积分中,我们常常需要求出各种函数的导数,以便解决实际问题和进行更深入的研究。
在这篇文章中,我们将介绍一些基本初等函数的导数公式。
1.常数函数的导数:如果f(x)=C(C为常数),则f'(x)=0。
因为对于常数函数来说,它在任何点上的变化率都为零,所以导数为零。
2.幂函数的导数:a. 若f(x) = x^n(n为正整数),则f'(x) = nx^(n-1)。
这是最常见和最基本的导数公式之一b. 若f(x) = a^x(a>0, a≠1),则f'(x) = ln(a) * a^x。
这个公式可以通过对等式两边取对数得到。
3.指数函数的导数:若f(x)=e^x,则f'(x)=e^x。
指数函数的导数恒等于自身,这是指数函数的一个重要性质。
4.对数函数的导数:a. 若f(x) = ln(x),则f'(x) = 1/x。
这是自然对数函数的导数公式。
b. 若f(x) = log_a(x),则f'(x) = 1/(x * ln(a))。
这是以a为底的对数函数的导数公式,可以通过换底公式和链式法则推导得到。
5.三角函数的导数:a. 若f(x) = sin(x),则f'(x) = cos(x)。
正弦函数的导数是余弦函数。
b. 若f(x) = cos(x),则f'(x) = -sin(x)。
余弦函数的导数是负的正弦函数。
c. 若f(x) = tan(x) = sin(x)/cos(x),则f'(x) = sec^2(x) =1/cos^2(x)。
正切函数的导数可以通过商法则和基本三角函数的导数公式推导得到。
6.反三角函数的导数:a. 若f(x) = arcsin(x),则f'(x) = 1/sqrt(1-x^2)。
反正弦函数的导数可以通过隐式求导和三角函数的导数公式得到。
一、导数的四则运算法则()u v u v '''±=± ()uv u v uv '''=+ 2u u v uv v v '''-⎛⎫= ⎪⎝⎭二、基本导数公式⑴()0c '= ⑵1x x μμμ-= ⑶()sin cos x x '= ⑷()cos sin x x '=- ⑸()2tan sec x x '= ⑹()2cot csc x x '=- ⑺()sec sec tan x x x '=⋅ ⑻()csc csc cot x x x '=-⋅⑼()xxe e '= ⑽()ln xxa a a '= ⑾()1ln x x '=⑿()1log ln xax a'= ⒀()arcsin x '= ⒁()arccos x '=⒂()21arctan 1x x '=+ ⒃()21arc cot 1x x '=-+⒄()1x '=⒅'=三、高阶导数的运算法则 (1)()()()()()()()n n n u x v x u x v x ±=±⎡⎤⎣⎦ (2)()()()()n n cu x cu x =⎡⎤⎣⎦(3)()()()()n n nu ax b a uax b +=+⎡⎤⎣⎦(4)()()()()()()()0nn n k k k n k u x v x c u x v x -=⋅=⎡⎤⎣⎦∑四、基本初等函数的n 阶导数公式 (1)()()!n nx n = (2)()()n ax b n ax b e a e ++=⋅ (3)()()ln n x x n a a a =(4)()()sin sin 2n n ax b a ax b n π⎛⎫+=++⋅⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭(5) ()()cos cos 2n n ax b a ax b n π⎛⎫+=++⋅⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭(6)()()()11!1n n nn a n ax b ax b +⋅⎛⎫=- ⎪+⎝⎭+ (7) ()()()()()11!ln 1n n n na n axb ax b -⋅-+=-⎡⎤⎣⎦+五、微分公式与微分运算法则⑴()0d c = ⑵()1d x x dx μμμ-= ⑶()sin cos d x xdx =⑷()cos sin d x xdx =- ⑸()2tan sec d x xdx = ⑹()2cot csc d x xdx =-⑺()sec sec tan d x x xdx =⋅ ⑻()csc csc cot d x x xdx =-⋅⑼()x x d e e dx = ⑽()ln x xd a a adx = ⑾()1ln d x dx x=⑿()1logln xa d dx x a =⒀()arcsin d x = ⒁()arccos d x =⒂()21arctan 1d x dx x =+ ⒃()21arc cot 1d x dx x =-+ 六、微分运算法则⑴()d u v du dv ±=± ⑵()d cu cdu = ⑶()d uv vdu udv =+ ⑷2u vdu udvd v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭七、基本积分公式⑴kdx kx c =+⎰ ⑵11x x dx c μμμ+=++⎰ ⑶ln dxx c x =+⎰⑷ln xxa a dx c a=+⎰ ⑸x x e dx e c =+⎰ ⑹cos sin xdx x c =+⎰ ⑺sin cos xdx x c =-+⎰ ⑻221sec tan cos dx xdx x c x ==+⎰⎰⑼221csc cot sin xdx x c x ==-+⎰⎰⑽21arctan 1dx x c x =++⎰ ⑾arcsin x c =+tan ln cos xdx x c =-+⎰ cot ln sin xdx x c =+⎰ sec ln sec tan xdx x x c =++⎰ csc ln csc cot xdx x x c =-+⎰2211arctan x dx c a x a a=++⎰ 2211ln 2x adx c x a a x a-=+-+⎰arcsinxc a=+ ln x c =+。
常用求导与定积分公式(完美)仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2一.基本初等函数求导公式(1) 0)(='C(2) 1)(-='μμμx x (3) x x cos )(sin ='(4) x x sin )(cos -='(5)x x 2sec )(tan ='(6)x x 2csc )(cot -='(7) x x x tan sec )(sec =' (8) x x x cot csc )(csc -=' (9)a a a x x ln )(=' (10) (e )e xx '=(11)a x x a ln 1)(log =' (12)x x 1)(ln =',(13) 211)(arcsin x x -='(14) 211)(arccos x x --=' (15)21(arctan )1x x '=+(16)21(arccot )1x x '=-+ 函数的和、差、积、商的求导法则 设)(x u u =,)(x v v =都可导,则(1) v u v u '±'='±)( (2) u C Cu '=')((C 是常数)(3) v u v u uv '+'=')((4) 2v v u v u v u '-'='⎪⎭⎫ ⎝⎛反函数求导法则若函数)(y x ϕ=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ϕ,则它的反函数)(x f y =在对应区间x I 内也可导,且)(1)(y x f ϕ'=' 或 dy dx dx dy 1=复合函数求导法则仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢3设)(u f y =,而)(x u ϕ=且)(u f 及)(x ϕ都可导,则复合函数)]([x f y ϕ=的导数为dy dy du dx du dx =或()()y f u x ϕ'''=二、基本积分表(1)kdx kx C =+⎰ (k 是常数)(2)1,1x x dx C μμμ+=++⎰ (1)u ≠- (3)1ln ||dx x C x =+⎰(4)2tan 1dxarl x C x =++⎰(5)arcsin x C =+⎰(6)cos sin xdx x C =+⎰ (7)sin cos xdx x C =-+⎰(8)21tan cos dx x C x =+⎰(9)21cot sin dx x C x=-+⎰(10)sec tan sec x xdx x C =+⎰仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢4(11)csc cot csc x xdx x C =-+⎰ (12)x x e dx e C =+⎰(13)ln xxa a dx C a=+⎰,(0,1)a a >≠且 (14)shxdx chx C =+⎰ (15)chxdx shx C =+⎰(16)2211tan xdx arc C a x a a =++⎰(17)2211ln ||2x adx C x a a x a-=+-+⎰(18)sinxarc C a=+⎰ (19)ln(x C =+(20)ln |x C =+⎰(21)tan ln |cos |xdx x C =-+⎰ (22)cot ln |sin |xdx x C =+⎰ (23)sec ln |sec tan |xdx x x C =++⎰ (24)csc ln |csc cot |xdx x x C =-+⎰注:1、从导数基本公式可得前15个积分公式,(16)-(24)式后几节证。
常用基本初等函数求导公式积分公式常用的基本初等函数求导公式有:1.常数函数求导公式:对于常数函数f(x)=C,其中C是一个常数,其导函数为f'(x)=0。
2.幂函数求导公式:对于幂函数f(x) = x^n,其中n是任意实数,其导函数为f'(x) =nx^(n-1)。
3.指数函数求导公式:对于指数函数f(x) = a^x,其中a是一个大于0且不等于1的常数,其导函数为f'(x) = ln(a) * a^x。
4.对数函数求导公式:对于自然对数函数f(x) = ln(x),其导函数为f'(x) = 1/x。
5.三角函数求导公式:a) 正弦函数求导公式:f(x) = sin(x)的导函数为f'(x) = cos(x)。
b) 余弦函数求导公式:f(x) = cos(x)的导函数为f'(x) = -sin(x)。
c) 正切函数求导公式:f(x) = tan(x)的导函数为f'(x) =sec^2(x)。
6.反三角函数求导公式:a) 反正弦函数求导公式:f(x) = arcsin(x)的导函数为f'(x) =1/√(1 - x^2)。
b) 反余弦函数求导公式:f(x) = arccos(x)的导函数为f'(x) = -1/√(1 - x^2)。
c) 反正切函数求导公式:f(x) = arctan(x)的导函数为f'(x) =1/(1 + x^2)。
常用的基本初等函数积分公式有:1.幂函数积分公式:对于幂函数f(x) = x^n,其中n不等于-1,其不定积分为∫x^n dx= (1/(n+1)) x^(n+1) + C,其中C为积分常数。
2.反函数积分公式:对于反函数f(x) = F^(-1)(x),其中F(x)为连续可导函数,其不定积分为∫f(x) dx = x * F(x) - ∫F(x) dF(x) + C,其中C为积分常数。
一.基本初等函数求导公式(1) 0)(='C(2) 1)(−='μμμx x(3)x x cos )(sin ='(4)x x sin )(cos −='(5) x x 2sec )(tan =' (6)x x 2csc )(cot −=' (7) x x x tan sec )(sec ='(8)x x x cot csc )(csc −='(9)a a a x x ln )(=' (10) (e )e x x '=(11)a x x a ln 1)(log ='(12)x x 1)(ln =',(13)211)(arcsin x x −='(14)211)(arccos x x −−='(15)21(arctan )1x x '=+(16)21(arccot )1x x '=−+函数的和、差、积、商的求导法则设)(x u u =,)(x v v =都可导,则(1) v u v u '±'='±)( (2)u C Cu '=')((C 是常数)(3)v u v u uv '+'=')((4) 2v v u v u v u '−'='⎪⎭⎫ ⎝⎛反函数求导法则若函数)(y x ϕ=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ϕ,则它的反函数)(x f y =在对应区间xI 内也可导,且)(1)(y x f ϕ'=' 或 dy dx dx dy 1=复合函数求导法则 设)(u f y =,而)(x u ϕ=且)(u f 及)(x ϕ都可导,则复合函数)]([x f y ϕ=的导数为dy dy du dx du dx =或()()y f u x ϕ'''=二、基本积分表(1)kdx kx C =+⎰ (k 是常数)(2)1,1x x dx C μμμ+=++⎰ (1)u ≠− (3)1ln ||dx x C x =+⎰(4)2tan 1dxarl x C x =++⎰ (5)arcsin x C =+(6)cos sin xdx x C =+⎰ (7)sin cos xdx x C =−+⎰(8)21tan cos dx x C x =+⎰(9)21cot sin dx x C x=−+⎰(10)sec tan sec x xdx x C =+⎰ (11)csc cot csc x xdx x C =−+⎰ (12)x x e dx e C =+⎰(13)ln xxa a dx C a=+⎰,(0,1)a a >≠且 (14)shxdx chx C =+⎰ (15)chxdx shx C =+⎰(16)2211tan xdx arc C a x a a =++⎰(17)2211ln ||2x adx C x a a x a−=+−+⎰ (18)sin xarc C a =+(19)ln(x C =++(20)ln ||x C =+(21)tan ln |cos |xdx x C =−+⎰(22)cot ln |sin |xdx x C =+⎰ (23)sec ln |sec tan |xdx x x C =++⎰ (24)csc ln |csc cot |xdx x x C =−+⎰注:1、从导数基本公式可得前15个积分公式,(16)-(24)式后几节证。
这里将列举六类基本初等函数的导数以及它们的推导过程(初等函数可由之运算来):1.常函数(即常数)y=c(c为常数) y'=0 【y=0 y'=0:导数为本身的函数之一】2.幂函数y=x^n,y'=n*x^(n-1)(n∈R) 【1/X的导数为-1/(X^2)】3.指数函数y=a^x,y'=a^x * lna 【y=e^x y'=e^x:导数为本身的函数之二】4.对数函数y=logaX,y'=1/(xlna) (a>0且a≠1,x>0);【y=lnx,y'=1/x】5.三角函数(1)正弦函数y=(sinx )y'=cosx(2)余弦函数y=(cosx)y'=-sinx(3)正切函数y=(tanx)y'=1/(cosx)^2(4)余切函数y=(cotx)y'=-1/(sinx)^26.反三角函数(1)反正弦函数y=(arcsinx)y'=1/√1-x^2(2)反余弦函数y=(arccosx)y'=-1/√1-x^2(3)反正切函数y=(arctanx)y'=1/(1+x^2)(4)反余切函数y=(arccotx)y'=-1/(1+x^2)口诀为了便于记忆,有人整理出了以下口诀:常为零,幂降次,对导数(e为底时直接导数,a为底时乘以lna),指不变(特别的,自然对数的指数函数完全不变,一般的指数函数须乘以lna);正变余,余变正,切割方(切函数是相应割函数(切函数的倒数)的平方),割乘切,反分式推导在推导的过程中有这几个常见的公式需要用到:1.①(u±v)'=u'±v'②(uv)'=u'v+uv'③(u/v)'=(u'v-uv')/ v^22. 原函数与反函数导数关系(由三角函数导数推反三角函数的):y=f(x)的反函数是x=g(y),则有y'=1/x'.3. 复合函数的导数:复合函数对自变量的导数,等于已知函数对中间变量的导数,乘以中间变量对自变量的导数--称为链式法则。
求导法则公式大全求导法则是微积分中的重要内容,可以帮助我们计算函数的变化率和极值等问题。
以下是一些常用的求导法则:1.常数法则:若f(x)=C,则f'(x)=0,其中C为常数。
2. 幂函数法则:若 f(x) = x^n,则 f'(x) = nx^(n-1),其中 n 为常数。
3. 指数函数法则:若 f(x) = a^x,则 f'(x) = ln(a) * a^x,其中a 为常数,ln 表示自然对数。
4. 对数函数法则:若 f(x) = logₐ(x),则 f'(x) = 1 / (x *ln(a)),其中 a 为常数,ln 表示自然对数。
5. 三角函数法则:对于 sin(x),cos(x),tan(x)等三角函数,其导数为 cos(x),-sin(x),sec²(x)。
6. 反三角函数法则:对于 arcsin(x),arccos(x),arctan(x)等反三角函数,其导数为 1 / √(1 - x²),-1 / √(1 - x²),1 / (1 + x²)。
7.基本初等函数法则:求导的基本初等函数包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数等。
8.和差法则:若f(x)=u(x)±v(x),则f'(x)=u'(x)±v'(x),其中u(x)和v(x)是可导函数。
9.积法则:若f(x)=u(x)*v(x),则f'(x)=u'(x)*v(x)+u(x)*v'(x),其中u(x)和v(x)是可导函数。
10.商法则:若f(x)=u(x)/v(x),则f'(x)=(u'(x)*v(x)-u(x)*v'(x))/v(x)²,其中u(x)和v(x)是可导函数。
11.复合函数法则:若f(x)=g(h(x)),则f'(x)=g'(h(x))*h'(x),其中g(x)和h(x)是可导函数。
一.基本初等函数求导公式(1) 0)(='C(2) 1)(-='μμμx x(3) x x cos )(sin ='(4) x x sin )(cos -='(5)x x 2sec )(tan =' (6)x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec ='(8) x x x cot csc )(csc -='(9)a a a x x ln )(='(10) (e )e xx '=(11)a x x a ln 1)(log ='(12)x x 1)(ln =',(13)211)(arcsin x x -=' (14)211)(arccos x x --=' (15)21(arctan )1x x '=+(16)21(arccot )1x x '=-+函数的和、差、积、商的求导法则 设)(x u u =,)(x v v =都可导,则(1) v u v u '±'='±)( (2) u C Cu '=')((C 是常数)(3) v u v u uv '+'=')((4) 2v v u v u v u '-'='⎪⎭⎫ ⎝⎛反函数求导法则若函数)(y x ϕ=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ϕ,则它的反函数)(x f y =在对应区间xI 内也可导,且)(1)(y x f ϕ'=' 或 dy dx dx dy 1=复合函数求导法则设)(u f y =,而)(x u ϕ=且)(u f 及)(x ϕ都可导,则复合函数)]([x f y ϕ=的导数为dy dy du dx du dx =或()()y f u x ϕ'''=二、基本积分表(1)kdx kx C =+⎰ (k 是常数)(2)1,1x x dx C μμμ+=++⎰ (1)u ≠- (3)1ln ||dx x C x =+⎰(4)2tan 1dxarl x C x=++⎰ (5)arcsin x C =+⎰(6)cos sin xdx x C =+⎰ (7)sin cos xdx x C =-+⎰(8)21tan cos dx x C x =+⎰(9)21cot sin dx x C x=-+⎰(10)sec tan sec x xdx x C =+⎰ (11)csc cot csc x xdx x C =-+⎰ (12)x x e dx e C =+⎰(13)ln xxa a dx C a=+⎰,(0,1)a a >≠且 (14)shxdx chx C =+⎰ (15)chxdx shx C =+⎰(16)2211tan xdx arc C a x a a =++⎰(17)2211ln ||2x adx C x a a x a-=+-+⎰(18)sinxarc C a=+⎰(19)ln(x C =+(20)ln |x C =+⎰(21)tan ln |cos |xdx x C =-+⎰ (22)cot ln |sin |xdx x C =+⎰ (23)sec ln |sec tan |xdx x x C =++⎰(24)csc ln |csc cot |xdx x x C =-+⎰注:1、从导数基本公式可得前15个积分公式,(16)-(24)式后几节证。
基本初等函数求导公式(1) 0)(='C (2) 1)(-='μμμx x(3) x x cos )(sin ='(4) x x sin )(cos -='(5)x x 2sec )(tan =' (6)x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec ='(8) x x x cot csc )(csc -='(9)a a a xx ln )(=' (10) (e )e xx '=(11)a x x a ln 1)(log ='(12)x x 1)(ln =',(13)211)(arcsin x x -=' (14)211)(arccos x x --=' (15)21(arctan )1x x '=+(16)21(arccot )1x x '=-+函数的和、差、积、商的求导法则 设)(x u u =,)(x v v =都可导,则(1) v u v u '±'='±)( (2) u C Cu '=')((C 是常数)(3) v u v u uv '+'=')((4) 2v v u v u v u '-'='⎪⎭⎫ ⎝⎛反函数求导法则若函数)(y x ϕ=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ϕ,则它的反函数)(x f y =在对应区间xI 内也可导,且)(1)(y x f ϕ'=' 或 dy dx dx dy 1=复合函数求导法则设)(u f y =,而)(x u ϕ=且)(u f 及)(x ϕ都可导,则复合函数)]([x f y ϕ=的导数为dy dy du dx du dx =或2. 双曲函数与反双曲函数的导数.双曲函数与反双曲函数都是初等函数,它们的导数都可以用前面的求导公式和求导法则求出.可以推出下表列出的公式:常用积分公式表·例题和点评⑴d k x kx c =+⎰ (k 为常数)⑵11d (1)1x x x c μμμμ+≠-=++⎰ 特别,211d x c x x =-+⎰,3223x x c =+,x c = ⑶1d ln ||x x c x =+⎰⑷d ln xxaa x c a=+⎰, 特别,e d e x xx c =+⎰ ⑸sin d cos x x x c =-+⎰⑹cos d sin x x x c =+⎰ ⑺221d csc d cot sin x x x x c x ==-+⎰⎰⑻221d sec d tan cos x x x x c x ==+⎰⎰⑼arcsin (0)x x c a a=+>⎰,特别,arcsin x x c =+ ⑽2211d arctan (0)x x c a a a a x =+>+⎰,特别,21d arctan 1x x cx =++⎰⑾2211d ln (0)2a xx c a a a x a x +=+>--⎰或2211d ln (0)2x ax c a a x a x a -=+>+-⎰ ⑿tan d ln cos x x x c =-+⎰⒀cot d ln sin x x x c =+⎰⒁ln csc cot 1csc d d ln tan sin 2x x cx x x xc x ⎧-+⎪==⎨+⎪⎩⎰⎰⒂πln sec tan 1sec d d ln tan cos 24x x cx x x x c x ⎧++⎪==⎛⎫⎨++ ⎪⎪⎝⎭⎩⎰⎰⒃(0)a x >==⎰ln x c ++⒄2(0)arcsin 2a a x x c a >==+⎰⒅x⎰2(ln 2a a x c >==++⒆2222sin cos e sin d e sin cos e cos d e axax ax ax a bx b bx bx x c a b b bx a bx bx x c a b -⎧=+⎪⎪+⎨+⎪=+⎪+⎩⎰⎰⒇12222212123d ()2(1)()2(1)nn n n x n x c a x n a a x n a I I ---==+++-+-⎰(递推公式) 跟我做练习(一般情形下,都是先做恒等变换或用某一个积分法,最后套用某一个积分公式) 例24⑴2)x x =-[套用公式⒅]1ln (2)2x =-+⑵[1(24)42x x x =-+⎰⎰2145)22x x x =-++=(请你写出答案)⑶2)x x =-ln (2)x ⎡=-+⎣ [套用公式⒃]⑷12x x =2122x =+=(请你写出答案)⑸2)x x =-232arcsin23x -=[套用公式⒄]⑹[1(42)42x x x =---⎰⎰214)22x x x =-+-+=(请你写出答案)⑺==[套用公式⑼]2arcsin3x -=⑻(42)4d 12x x--=-2122=-=(请你写出答案)例25 求原函数41d 1x x+⎰. 解 因为)21)(21()2()1(2)21(1222222424x x x x x x x x x x +-++=-+=-++=+所以令411x ++为待定常数)D C B A ,,,(22=从恒等式1)12)(()12)((22≡+++++-+x x D x C x x B Ax (两端分子相等),可得方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+++-=++-=+(三次项系数)(二次项系数)(一次项系数)常数项0022022)(1C A D C B A D C B A D B解这个方程组(在草纸上做),得21,221,21,221=-===D C B A . 因此, 41d 1x x +⎰x x =+ 右端的第一个积分为14x x x =22211d 42x x =+⎛++⎝⎭⎰(套用积分公式)21)1)x ++类似地,右端的第二个积分为21)1)x x=-+-⎰所以41d1xx+⎰1)1)=++-=+(见下注)【注】根据tan tantan()1tan tanαβαβαβ++=-⋅,则22 tan1)1)2(1)1x x ⎡⎤++-===⎣⎦--因此,21)1)arctan1x++-=-例26 求d(01)1cosxxεε<<-⎰. [关于d(01)1cosxxεε<<+⎰,见例17]解令tan2xt=(半角替换),则2222222cos cos sin2cos111222sec1tan22x x xxx x=-=-=-=-+2211tt-=+22d d(2arctan)d1x t tt==+于是,2222d12dd211cos1(1)(1)11x tttx t ttεεεε==--+-++-+⎰⎰⎰22d111ttεεε=-+++⎰c=+2xc=+【点评】求初等函数的原函数的方法虽然也有一定的规律,但不像求它们的微分或导数那样规范化.这是因为从根本上说,函数()y y x=的导数或微分可以用一个“构造性”的公式()()()limhy x h y xy xh→+-'=或d()dy y x x'=确定下来,可是在原函数的定义中并没有给出求原函数的方法.积分法作为微分法的逆运算,其运算结果有可能越出被积函数所属的函数类.譬如,有理函数的原函数可能不再是有理函数,初等函数的原函数可能是非初等函数(这就像正数的差有可能是负数、整数的商有可能是分数一样).有的初等函数尽管很简单,可是它的原函数不能表示成初等函数,譬如21e sine d,d,d,dlnxxxx x x xx x x-⎰⎰⎰⎰等都不能表示成初等函数.因此,一般说来求初等函数的原函数要比求它们的微分或导数困难得多.我们用上面那些方法能够求出原函数的函数,只是初等函数中的很小一部分.尽管如此,我们毕竟可以求出足够多函数的原函数,而这些正好是应用中经常遇到的函数.因此,读者能够看懂前面那些例题并能够基本完成各节后的练习就足够了.。