对任何函数求导, 是指学习一套规则,使我们能够对由基本函数(如多项式、三角函数、指数函数)通过加、减、乘、除和复合运算构造出来的任何复杂函数进行求导。
这个过程主要依赖于七个核心的**求导法则。
核心求导法则
| 法则名称 | 作用 | 表达式 | 注意 |
|---|---|---|---|
| 1. 幂法则 | 用于形如 |
底数是变量x,指数是常数n。 | |
| 2. 常数法则 | 常数的导数永远为零。 | ||
| 3. 常数乘法法则 | 将常数因子提出来。 | ||
| 4. 和/差法则 | 对各项分别求导。 | ||
| 5. 乘积法则 | 对两个相乘的函数求导。 | ||
| 6. 商法则 | 对两个相除的函数求导。 | ||
| 7. 链式法则 | 对复合函数(函数里面套着函数)求导。 | 最先对输入变量x进行的操作,或被另一个函数包裹起来的表达式,例如 |
三角函数求导法则
| 函数 | 导数 | 表达式 |
|---|---|---|
指数函数求导法则
| 函数 | 导数 | 表达式 |
|---|---|---|
| |
||
示例讲解
我们将使用上述法则,结合一些基本函数的导数(如
示例 1: 幂法则、常数乘法与和法则
求函数
- 应用法则: 使用和/差法则分别对各项求导,并使用常数乘法法则和幂法则。
- 求解过程:
解题思路
第1步:分解任务(使用和/差法则)
和/差法则告诉我们,对一个多项式求导,只需要对每一项分别求导,然后按原有的加减号连接起来。
现在,我们单独处理这四个部分:
第一部分:
应用法则:常数乘法法则 和 幂法则
- 识别结构: 这是一个常数
乘以 。 - 常数乘法法则: 将常数
提出来,只对 求导。
- 幂法则 (针对
): 这里的 。
- 相乘得到结果:
其它项依次类推
第二部分:
应用法则:常数法则
- 识别结构:
是一个常数。 - 常数法则: 任何常数的导数都等于
。
第 三 步:组合结果
将四个部分的求导结果按照原有的加减号组合起来:
示例 2: 乘积法则
求函数
- 识别结构: 这是两个函数
和 的乘积。 - 求导:
- 应用乘积法则:
解题思路
将
最终结果
示例 3: 链式法则
求函数
- 识别结构: 这是一个复合函数。
- 外函数 :
- 内函数 :
- 外函数 :
- 求导:
- 外函数的导数
- 内函数的导数
- 外函数的导数
- 应用链式法则:
练习题
请您尝试使用商法则和链式法则求解以下函数的导数:
识别结构
应用链式则:
对于
那么对于
求导
应用商法则:
运用链式法则求解
求导
外部函数:
内部函数:
应用链法则:
组合结果: