导数公式推导过程是什么?

如题所述

导数公式推导过程如下:

y=a^x,△y=a^(x+△x)-a^x=a^x(a^△x-1),△y/△x=a^x(a^△x-1)/△x。

如果直接令△x→0,是不能导出导函数的,必须设一个辅助的函数β=a^△x-1通过换元进行计算。由设的辅助函数可以知道:△x=loga(1+β)。

所以(a^△x-1)/△x=β/loga(1+β)=1/loga(1+β)^1/β。

显然,当△x→0时,β也是趋向于0的。而limβ→0(1+β)^1/β=e,所以limβ→01/loga(1+β)^1/β=1/logae=lna。

把这个结果代入lim△x→0△y/△x=lim△x→0a^x(a^△x-1)/△x后得到lim△x→0△y/△x=a^xlna。

可以知道,当a=e时有y=e^x y'=e^x。

常用导数:

y = C(C为常数) , y' = 0。

y=xn, y' = nxn-1。

y = ax, y' = lna*ax。

y = ex, y' = ex。

y = logax , y' = 1 / (x*lna)。

y = lnx , y' = 1/x。

y = sinx , y' = cosx。

y = cosx , y' = -sinx。

y = tanx , y' = 1/cos2x = sec2x。

y = cotx , y' = -1/sin2x= -csc2x。

y = arcsinx , y' = 1 / √(1-x2)。

y = arccosx , y' = - 1 /√(1-x2)。

y = arctanx , y' = 1/(1+x2)。

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第1个回答  2021-12-02

导数公式推导过程:

1、显而易见,y=c是一条平行于x轴的直线,所以处处的切线都是平行于x的,故斜率为0。用导数的定义做也是一样的:y=c,△y=c-c=0,lim△x→0△y/△x=0。

2、这个的推导暂且不证,因为如果根据导数的定义来推导的话就不能推广到n为任意实数的一般情况。在得到y=e^x y=e^x和y=lnx y=1/x这两个结果后能用复合函数的求导给予证明。

⒊、y=a^x,y=a^(x+△x)-a^x=a^x(a^△x-1),y/△x=a^x(a^△x-1)/△x。

如果直接令△x→0,是不能导出导函数的,必须设一个辅助的函数β=a^△x-1通过换元进行计算。由设的辅助函数可以知道:△x=loga(1+β)。

所以(a^△x-1)/△x=β/loga(1+β)=1/loga(1+β)^1/β。

显然,当△x→0时,β也是趋向于0的。而limβ→0(1+β)^1/β=e,所以limβ→01/loga(1+β)^1/β=1/logae=lna。

把这个结果代入lim△x→0△y/△x=lim△x→0a^x(a^△x-1)/△x后得到lim△x→0△y/△x=a^xlna。

可以知道,当a=e时有y=e^x y=e^x。

4、y=logax,△y=loga(x+△x)-logax=loga(x+△x)/x=loga/x,△y/△x=loga/x。

因为当△x→0时,△x/x趋向于0而x/△x趋向于∞,所以lim△x→0loga(1+△x/x)^(x/△x)=logae,所以有lim△x→0△y/△x=logae/x,可以知道,当a=e时有y=lnx y'=1/x。

这时可以进行y=x^n y=nx^(n-1)的推导了。因为y=x^n,所以y=e^ln(x^n)=e^nlnx。

所以y'=e^nlnx·(nlnx)=x^n/x=nx^(n-1)。

5、y=sinx。

△y=sin(x+△x)-sinx=2cos(x+△x/2)sin(△x/2)。

△y/△x=2cos(x+△x/2)sin(△x/2)/△x=cos(x+△x/2)sin(△x/2)/(△x/2)。

所以lim△x→0△y/△x=lim△x→0cos(x+△x/2)lim△x→0sin(△x/2)/(△x/2)=cosx。

6、类似地,可以导出y=cosx y=-sinx。

7、y=tanx=sinx/cosx。

y=/cos^2x=(cos^2x+sin^2x)/cos^2x=1/cos^2x。

8、y=cotx=cosx/sinx,y=/sin^2x=-1/sin^2x。

9、y=arcsinx,x=siny,x=cosy,y=1/x'=1/cosy=1/√1-sin^2y=1/√1-x^2。

10、y=arccosx,x=cosy,x=siny,y=1/x=1/siny=-1/√1-cos^2y=-1/√1-x^2。

11、y=arctanx,x=tany,x=1/cos^2y,y=1/x=cos^2y=1/sec^2y=1/1+tan^2y=1/1+x^2。

12、y=arccotx,x=coty,x=-1/sin^2y。

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第2个回答  2023-07-15
导数公式的推导过程涉及到微积分的基本概念和运算规则。下面是一些常见的导数公式及其推导过程:
1. 常数函数的导数:对于任意常数c,导数为0。
推导过程:根据导数的定义,我们有f'(x) = lim(h->0) [f(x+h) - f(x)]/h。对于常数函数f(x) = c,我们有f(x+h) = c,因此[f(x+h) - f(x)]/h = 0/h = 0。取极限h->0,得到f'(x) = 0。
2. 幂函数的导数:对于指数函数f(x) = x^n,其中n是任意实数,导数为f'(x) = nx^(n-1)。
推导过程:根据导数的定义,我们有f'(x) = lim(h->0) [f(x+h) - f(x)]/h。将f(x) = x^n代入,得到[f(x+h) - f(x)]/h = [(x+h)^n - x^n]/h。我们可以利用二项式展开来展开(x+h)^n,并对其中的高次项进行化简,然后取极限h->0,最终得到f'(x) = nx^(n-1)。
3. 指数函数的导数:对于指数函数f(x) = e^x,导数为f'(x) = e^x。
推导过程:可以使用极限或泰勒级数展开来推导这个结论。这里使用泰勒级数展开:e^x = 1 + x + (x^2)/2! + (x^3)/3! + ...。我们可以看到,每一项的导数都是它本身,所以对于e^x来说,每一项的导数都是它本身。因此,f'(x) = e^x。
这些是一些常见的导数公式及其推导过程。需要注意的是,导数公式的推导过程可能更加复杂,涉及到更多的数学技巧和推理。对于更复杂的函数,可能需要使用更高级的导数规则和技巧来进行推导。希望对您有所帮助!如有其他问题,我将很乐意为您解答。本回答被网友采纳
第3个回答  2023-07-17
导数公式推导的过程可以使用极限的定义来进行。下面是推导导数公式的一般步骤:

1. 首先,我们需要给出一个函数 y = f(x),并定义一个点 x0。

2. 然后,我们计算函数在点 x0 处导数的定义极限,即:
f'(x0) = lim(h->0) [f(x0 + h) - f(x0)] / h

3. 将函数 f(x) 展开成泰勒级数,保留低阶项(h的一次幂):
f(x0 + h) = f(x0) + f'(x0) * h + O(h^2)

4. 将展开式代入定义极限中:
f'(x0) = lim(h->0) [f(x0) + f'(x0) * h + O(h^2) - f(x0)] / h
= lim(h->0) f'(x0) + O(h) / h
= lim(h->0) f'(x0) + O(1)

5. 注意到 O(1) 是一个与 h 无关的常数,所以可以去掉 O(1):
f'(x0) = lim(h->0) f'(x0) + O(1)
= f'(x0)

通过以上步骤,我们推导出了函数 f(x) 在点 x0 处的导数应该等于 f'(x0)。根据这个方法,我们可以推导出各种导数公式,包括常见函数的导数公式以及导数的运算法则。
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