Производные основных элементарных функций и их вывод
Производная логарифма
( ln x ) ′ = 1x; ( ln | x |  ) ′ = 1x;
( loga x ) ′ = ( ln xln a ) ′ = 1x ln a; ( loga | x |  ) ′ = 1x ln a.
См. Вывод производной логарифма тремя способами >>>
Производная степенной и показательной функций
( x a ) ′ = ax a – 1;
( n √ x m  ) ′ = ( x m / n ) ′ = mn x mn – 1 = mn n √ x m – n ;
См. Вывод производной степенной функции >>>
( e x ) ′ = e x;
( a x ) ′ = ( e (ln a) ⋅ x ) ′ = a x ⋅ ln a;
См. Вывод производной показательной функции и экспоненты тремя способами >>>
Производные тригонометрических функций
( sin x ) ′ = cos x;
См. Вывод производной синуса >>>
( cos x ) ′ = –sin x;
См. Вывод производной косинуса >>>
( tg x ) ′ = 1cos 2 x;
См. Вывод производной тангенса >>>
( ctg x ) ′ = – 1sin 2 x;
См. Вывод производной котангенса >>>
Производные обратных тригонометрических функций
( arcsin x ) ′ = 1√ 1 – x 2 ;
( arccos x ) ′ = (  π2 – arcsin x ) ′ = – 1√ 1 – x 2 ;
См. Вывод производных арксинуса и арккосинуса двумя способами >>>
( arctg x ) ′ = 11 + x 2;
( arcctg x ) ′ = (  π2 – arctg x ) ′ = – 11 + x 2;
См. Вывод производных арктангенса и арккотангенса двумя способами >>>
Производные гиперболических функций
( sh x ) ′ = ch x;
( ch x ) ′ = sh x;
( th x ) ′ = 1ch 2 x;
( cth x ) ′ = – 1sh 2 x;
Производные обратных гиперболических функций
( arsh x ) ′ = ( ln( x + √ x 2 + 1  ) ) ′ = 1√ x 2 + 1 ;
( arch x ) ′ = ( ln( x + √ x 2 – 1  ) ) ′ = 1√ x 2 – 1 ;
( arth x ) ′ = (  12 ln 1 + x1 – x  ) ′ = 11 – x 2;
( arcth x ) ′ = (  12 ln x + 1x – 1  ) ′ = 11 – x 2.
Обратный гиперболический косинус является многозначной функцией. Он имеет две ветви:
arch x = ln( x + √ x 2 – 1  ) – главное значение;
arch x = –ln( x + √ x 2 – 1  ) = ln( x – √ x 2 – 1  ).
Иногда значения для двух ветвей пишут одной формулой:
arch x = ln( x ± √ x 2 – 1  ).
Тогда его производная имеет вид:
( arch x ) ′ = ( ln( x ± √ x 2 – 1  ) ) ′ = ± 1√ x 2 – 1 .
Производные высших порядков
( ln x ) (n) = (–1) n – 1 (n – 1)!x n.
См. Доказательство методом математической индукции >>>
( x m ) (n) = m (m – 1) ... (m – n + 1) x m – n.
См. Вывод производной степенной функции n-го порядка >>>
( a x ) (n) = a x ln n a.
См. Производные высших порядков показательной функции >>>
Тригонометрические функции
( sin x ) (n) = sin( x + nπ2 ).
См. Доказательство методом математической индукции >>>
( cos x ) (n) = cos( x + nπ2 ).
См. Производные косинуса высших порядков >>>
(tg x) (n) = [ ( 1 + y 2 ) ddy  ] n y,
где y = tg x.
См. Производные тангенса высших порядков >>>.
(ctg x) (n) = (–1) n [ ( 1 + y 2 ) ddy  ] n y,
где y = ctg x.
См. Производные котангенса высших порядков >>>.
Обратные тригонометрические функции
Производные арксинуса и арккосинуса
(arcsin x) (n) = pn (x)( 1 – x 2 ) n – 12,
где pn (x) – многочлен степени n – 1. Он определяется по формулам:
p2m + 1 (x) = A [1 + mΣk = 1 (m!) 2(2k)!( (m – k)! ) 2 (2x) 2k];
p2m (x) = Ax [1 + m – 1Σk = 1 ((m – 1)!) 2(2k + 1)!( (m – k – 1)! ) 2 (2x) 2k].
Здесь A = [1 ⋅ 3 ⋅ 5⋅ ⋅ ⋅(2m – 1)] 2 ≡ [(2m – 1)!!] 2.
(arccos x ) (n) = –(arcsin x ) (n).
См. Вывод производных высших порядков арксинуса и арккосинуса >>>.
Производные арктангенса и арккотангенса
(arctg x) (n) = (–1) n + 1  (n – 1)! ⋅ Im (x + i) n(1 + x 2) n;
(arcctg x) (n) = –(arctg x) (n) = (–1) n  (n – 1)! ⋅ Im (x + i) n(1 + x 2) n.
Другой вид производных:
y (n) = (n – 1)! cos n y ⋅ sin[ n( y + π2 ) ],
где y = arctg x.
z (n) = (n – 1)! sin n z ⋅ sin[n( z + π )],
где z = arcctg x.
См. Вывод производных высших порядков арктангенса и арккотангенса >>>.