导数,也为叫导函数值。又名微商,是微积分中的重要基础概念,导数可以理解为自变量的变化趋势,下面用一个图去展示:
当 y = f ( x ) 的自变量 x 在一点 上产生一个增量 Δ x 时,函数输出值的增量 Δ y与自变量增量 Δ x 的比值在 Δ x 趋于 0 的极限 如果存在,那么有:
左导数: 函数 f ( x ) 在某点 的某一左半领域 ( − Δ x , ) 内有定义,当 Δ x 从左侧无限趋近于 0 时
的左极限存在,那么就称 f ( x ) 在 点有左导数,该极限值就是左导数的值
右导数: 函数 f ( x ) 在某点 的某一右半领域 (, + Δ x ) 内有定义,当 Δ x 从右侧无限趋近于 0 时
的右极限存在,那么就称 f ( x ) 在 点有右导数,该极限值就是右导数的值
下面的绝对值函数的左导数和右导数不相同,左导数是 − 1 ,右导数是 + 1 ,0 位置不可导 f ( x ) = ∣ x ∣
函数可导的条件如下:
原函数 | 导函数 |
---|---|
f(x)= C,C 是常数 | f '(x) = 0 |
f(x)= ,n 是常数且n ≠ 0 | f '(x) = |
f(x)= lnx | f '(x) = |
f(x)= a > 0且 a ≠ 1 | f '(x) = |
f(x)= | f '(x) = |
f(x)= | f '(x) = |
f(x)= sinx | f '(x) = cosx |
f(x)=cosx | f '(x) = -sinx |
导数加减:
导数乘法:
导数除法:
其求导有链式法则:
画出关系图:y → u → x ,可见从 y 到 x 有一条路径,每一段路径(对应一个导数)相乘起来。
这个规则推广到多元复合函数也是适用的:
若函数 f ( x ) 在包含 的某个开区间 ( a , b ) 上具有 ( n + 1 ) 阶导数,那么对于任意 x ∈ ( a , b ) 有: