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1导数的概念(第2页)

利用导数的定义求导,一般分三步:

第一步求增量Δy=f(x+Δx)-f(x);

第二步算比值ΔyΔx=f(x+Δx)-f(x)Δx;

第三步取极限y′=limΔx→0ΔyΔx。

下面利用导数的定义来导出几个基本初等函数的导数公式。

例213利用导数的定义,求函数y=x2的导数f′(x)。

解f′(x)=limΔx→0(x+Δx)2-x2Δx=limΔx→0(2x+Δx)=2x,

即(x2)′=2x。

对于一般的幂函数y=xμ,我们可以给出一个类似的结果,(xμ)′=μxμ-1(μ为实数,x0)。例如,当μ=12时,y=x12=x(x0)的导数为(x)′=12x;

当μ=-1时,y=x-1=1x(x≠0)的导数为1x′=-1x2。

例214利用导数的定义证明(sinx)′=cosx。

证明(sinx)′=limΔx→0sin(x+Δx)-sinxΔx=limΔx→02sinΔx2cosx+Δx2Δx

=limΔx→0sinΔx2Δx2·cosx+Δx2=cosx。

同理可得(cosx)′=-sinx。

例215利用导数的定义求函数f(x)=logax(a0,a≠1)的导数f′(x)。

解f′(x)=limh→0loga(x+h)-logaxh=limh→0logax+hxh

=limh→01hloga1+hx=limh→0loga1+hx1h

=1xlimh→0loga1+hxxh=1xlogae=1xlna。

即(logax)′=1xlna。特别地,(lnx)′=1x。

例如,(log3x)′=1xln3。

类似地,可以用导数的定义求出其他基本初等函数的导数。

基本初等函数的求导公式表如下:

(1) 常数(C)′=0。

(2) 幂函数(xμ)′=μxμ-1(μ为实数,x0)。

(3) 指数函数(ax)′=axlna,特别的有:(ex)′=ex。

(4) 对数函数(logax)′=1xlna,特别的有:(lnx)′=1x。

(5) 三角函数

(sinx)′=cosx;(cosx)′=-sinx。

(tax)′=-csc2x。

(secx)′=sex;(cscx)′=-cscxcotx。

(6) 反三角函数

(arx)′=11-x2;(arccosx)′=-11-x2;

(arx)′=11+x2;(arccotx)′=-11+x2。

例216已知f(x)=sinxx

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