【常用导数公式】在微积分的学习中，导数是一个非常重要的概念，它描述了函数在某一点处的变化率。掌握常见的导数公式对于解决实际问题和进一步学习高等数学具有重要意义。以下是一些常用的导数公式，以加表格的形式呈现，便于查阅与记忆。
一、基本导数公式
1. 常数函数的导数
若 $ f(x) = C $（其中 $ C $ 为常数），则导数为：
$$
f'(x) = 0
$$
2. 幂函数的导数
若 $ f(x) = x^n $，其中 $ n $ 为任意实数，则导数为：
$$
f'(x) = nx^{n-1}
$$
3. 指数函数的导数
若 $ f(x) = a^x $，其中 $ a > 0 $ 且 $ a \neq 1 $，则导数为：
$$
f'(x) = a^x \ln a
$$
特别地，当 $ a = e $ 时，导数为：
$$
f'(x) = e^x
$$
4. 对数函数的导数
若 $ f(x) = \log_a x $，则导数为：
$$
f'(x) = \frac{1}{x \ln a}
$$
当 $ a = e $ 时，即自然对数函数 $ f(x) = \ln x $，其导数为：
$$
f'(x) = \frac{1}{x}
$$
5. 三角函数的导数
- $ f(x) = \sin x $，导数为：
$$
f'(x) = \cos x
$$
- $ f(x) = \cos x $，导数为：
$$
f'(x) = -\sin x
$$
- $ f(x) = \tan x $，导数为：
$$
f'(x) = \sec^2 x
$$
- $ f(x) = \cot x $，导数为：
$$
f'(x) = -\csc^2 x
$$
6. 反三角函数的导数
- $ f(x) = \arcsin x $，导数为：
$$
f'(x) = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}
$$
- $ f(x) = \arccos x $，导数为：
$$
f'(x) = -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}
$$
- $ f(x) = \arctan x $，导数为：
$$
f'(x) = \frac{1}{1 + x^2}
$$
二、导数的运算法则
| 运算类型 | 公式 | 说明 |
| 加法法则 | $ (f + g)' = f' + g' $ | 两个函数和的导数等于各自导数之和 |
| 减法法则 | $ (f - g)' = f' - g' $ | 两个函数差的导数等于各自导数之差 |
| 乘法法则 | $ (fg)' = f'g + fg' $ | 两个函数积的导数为第一个函数导数乘第二个加上第一个乘第二个导数 |
| 商法则 | $ \left( \frac{f}{g} \right)' = \frac{f'g - fg'}{g^2} $ | 两个函数商的导数为分子导数乘分母减去分子乘分母导数，再除以分母平方 |
| 链式法则 | $ (f(g(x)))' = f'(g(x)) \cdot g'(x) $ | 复合函数的导数为外层函数导数乘以内层函数导数 |
三、常见函数的导数表
| 函数 | 导数 |
| $ f(x) = C $ | $ 0 $ |
| $ f(x) = x^n $ | $ nx^{n-1} $ |
| $ f(x) = e^x $ | $ e^x $ |
| $ f(x) = a^x $ | $ a^x \ln a $ |
| $ f(x) = \ln x $ | $ \frac{1}{x} $ |
| $ f(x) = \sin x $ | $ \cos x $ |
| $ f(x) = \cos x $ | $ -\sin x $ |
| $ f(x) = \tan x $ | $ \sec^2 x $ |
| $ f(x) = \cot x $ | $ -\csc^2 x $ |
| $ f(x) = \arcsin x $ | $ \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ |
| $ f(x) = \arccos x $ | $ -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ |
| $ f(x) = \arctan x $ | $ \frac{1}{1 + x^2} $ |
四、小结
掌握这些常用导数公式是进行微积分运算的基础，无论是求极值、判断函数单调性，还是解决物理和工程中的变化率问题，都离不开这些基础工具。建议在学习过程中多做练习题，并结合图像理解导数的实际意义，有助于加深记忆与应用能力。
