Методы решения физико-математических задач

Таблица производных элементарных функций

Таблица производных элементарных функций
Представлена таблица производных элементарных функций для обучающихся студентов. Приводится таблица производных сложных функций. Даны основные правила дифференцирования.
()( \newcommand{\tg}{\mathop{\mathrm{tg}}\nolimits} )() ()( \newcommand{\ctg}{\mathop{\mathrm{ctg}}\nolimits} )() ()( \newcommand{\arctg}{\mathop{\mathrm{arctg}}\nolimits} )() ()( \newcommand{\arcctg}{\mathop{\mathrm{arcctg}}\nolimits} )() ()( \newcommand{\sh}{\mathop{\mathrm{sh}}\nolimits} )() ()( \newcommand{\ch}{\mathop{\mathrm{ch}}\nolimits} )() ()( \newcommand{\th}{\mathop{\mathrm{th}}\nolimits} )() ()( \newcommand{\cth}{\mathop{\mathrm{cth}}\nolimits} )() ()( \newcommand{\arsh}{\mathop{\mathrm{arsh}}\nolimits} )() ()( \newcommand{\arch}{\mathop{\mathrm{arch}}\nolimits} )() ()( \newcommand{\arth}{\mathop{\mathrm{arth}}\nolimits} )() ()( \newcommand{\arcth}{\mathop{\mathrm{arcth}}\nolimits} )()

Таблица производных элементарных функций

Ниже приводится таблица производных элементарных функций в наиболее удобном для запоминания виде. Подразумевается, что дифференцирование осуществляется по переменной x.
C и a являются постоянными; m и n – целые числа.

(C) = 0;
(xa) = axa – 1;
(nxm) = (xm / n) =mn xmn – 1 = mnnxm – n;
(ex) = ex;
(ax) = ax ln a;
( ln x) = 1x;   ( ln | x |  ) = 1x;
( loga x) = 1x ln a;   ( loga | x |  ) = 1x ln a;
( sin x) = cos x;
( cos x) = –sin x;
( tg x) = 1cos 2 x;
( ctg x) = – 1sin 2 x;
( arcsin x) = 1 1 – x 2;
( arccos x) = (  π2 – arcsin x) = – 1 1 – x 2;
( arctg x) = 11 + x 2;
( arcctg x) = (  π2 – arctg x) = – 11 + x 2;

Таблица производных гиперболических функций

( sh x) = ch x;
( ch x) = sh x;
( th x) = 1ch 2 x;
( cth x) = – 1sh 2 x;
( arsh x) = ( ln(x + x 2 + 1 )) =1x 2 + 1 ;
( arch x) = ( ln(x + x 2 – 1 )) =1x 2 – 1 ;
( arth x) = (  12 ln 1 + x1 – x  ) =11 – x 2;
( arcth x) = (  12 ln x + 1x – 1  ) =11 – x 2.

Таблица производных сложных функций

Далее приводится таблица производных сложных функций. Эта таблица объединяет правило дифференцирования сложной функции и таблицу производных элементарных функций. Здесь u есть функция от x. Мы можем найти производную любой функции, применяя правила дифференцирования и эту таблицу.

Например,
(e 5 sin x + cos x + 2) = (eu) =e 5 sin x + cos x + 2 ⋅ (5 sin x + cos x + 2) =
e 5 sin x + cos x + 2 ⋅ ((5 sin x) + (cos x) + (2)) =e 5 sin x + cos x + 2 ⋅ (5(sin x) – sin x + 0) =
e 5 sin x + cos x + 2 ⋅ (5 cos x – sin x).

(C) = 0;
(ua) = aua – 1 ⋅ u;
(num) = (um / n) =mn umn – 1 ⋅ u = mnnum – n ⋅ u;
(eu) = eu ⋅ u;
(au) = au ⋅ ln a ⋅ u;
( ln u) = 1u ⋅ u;
( loga u) = 1u ln a ⋅ u;
( sin u) = cos u ⋅ u;
( cos u) = –sin u ⋅ u;
( tg u) = 1cos 2 u ⋅ u;
( ctg u) = – 1sin 2 u ⋅ u;
( arcsin u) = 1 1 – u 2 ⋅ u;
( arccos u) = – 1 1 – u 2 ⋅ u;
( arctg u) = 11 + u 2 ⋅ u;
( arcctg u) = – 11 + u 2 ⋅ u;
( sh u) = ch u ⋅ u;
( ch u) = sh u ⋅ u;
( th u) = 1ch 2 u ⋅ u;
( cth u) = – 1sh 2 u ⋅ u;
( arsh u) = ( ln(u + u 2 + 1 )) =1u 2 + 1  ⋅ u;
( arch u) = ( ln(u + u 2 – 1 )) =1u 2 – 1  ⋅ u;
( arth u) = (  12 ln 1 + u1 – u  ) =11 – u 2 ⋅ u;
( arcth u) = (  12 ln u + 1u – 1  ) =11 – u 2 ⋅ u.

Основные правила дифференцирования

Здесь y,  u и v являются функциями от переменной x; C – постоянная.

(C) = 0;
(Cu) = Cu;
(u + v) = u + v;
(uv) = uv + uv;
(uv) = uv – uvv 2;
dydx = df du ⋅ dudx,   где y(x) =  f (u(x));
dydx = 1dxdy;
y = y( ln y);
(uv) = vuv – 1 u + uv v ln u;
dydx = dydtdxdt,   где x = x(t),  y = y(t);
dydx = – FxFy,   где F(x, y) = 0;
(uv) (n) = nΣk = 0n!(n – k)!k! u (n – k) v (k);
(ax) (n) = ax  lnn a;
( sin x) (n) = sin(x + 2);
( cos x) (n) = cos(x + 2);
(xm) (n) = m (m – 1) ...   (m – n + 1) xm – n;
( ln x) (n) = (–1)n – 1 (n – 1)!xn.

Автор: Олег Одинцов.     Опубликовано:   Изменено:

Меню