一、导数的概念及其计算1.导数的概念函数y=f(x),如果自变量x 在x 0处有增量x ∆,那么函数y 相应地有增量y ∆=f (x 0+x ∆)-f (x 0),比值xy∆∆叫做函数y=f (x )在x 0到x 0+x ∆之间的平均变化率,即xy ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00。
如果当0→∆x 时,xy∆∆有极限,我们就说函数y=f(x)在点x 0处可导,并把这个极限叫做f (x )在点x 0处的导数,记作f’(x 0)或y’|0x x =。
即f (x 0)=0lim→∆x xy∆∆=0lim →∆x x x f x x f ∆-∆+)()(00。
说明:(1)函数f (x )在点x 0处可导,是指0→∆x 时,x y ∆∆有极限。
如果xy∆∆不存在极限,就说函数在点x 0处不可导,或说无导数(2)x ∆是自变量x 在x 0处的改变量,0≠∆x 时,而y ∆是函数值的改变量,可以是零。
由导数的定义可知,求函数y=f (x )在点x 0处的导数的步骤: (1)求函数的增量y ∆=f (x 0+x ∆)-f (x 0);(2)求平均变化率xy ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00;(3)取极限,得导数f’(x 0)=xy x ∆∆→∆0lim 。
2.导数的几何意义函数y=f (x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0)) 处的切线的斜率。
也就是说,曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率是f’(x 0)。
相应地,切线方程为y -y 0=f /(x 0)(x -x 0)。
3.常见函数的导出公式.(1)0)(='C (C 为常数) (2)1)(-⋅='n nxn x(3)x x cos )(sin =' (4)x x sin )(cos -=' 4.两个函数的和、差、积的求导法则法则1:两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差),即: (.)'''v u v u ±=±法则2:两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个 函数乘以第二个函数的导数,即:.)('''uv v u uv +=若C 为常数,则'''''0)(Cu Cu Cu u C Cu =+=+=.即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数:.)(''Cu Cu =法则3两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积,再除以分母的平方:⎪⎭⎫ ⎝⎛v u ‘=2''v uv v u -(v ≠0)。
二、定积分的概念及其计算(牛顿—莱布尼茨公式)1.定积分(1)概念设函数f (x )在区间[a ,b ]上连续,用分点a =x 0<x 1<…<x i -1<x i <…x n =b 把区间[a ,b ]等分成n 个小区间,在每个小区间[x i -1,x i ]上取任一点ξi (i =1,2,…n )作和式I n =∑ni f1=(ξi )△x (其中△x 为小区间长度),把n →∞即△x →0时,和式I n 的极限叫做函数f (x )在区间[a ,b ]上的定积分,记作:⎰badx x f )(,即⎰badx x f )(=∑=∞→ni n f 1lim (ξi )△x 。
这里,a 与b 分别叫做积分下限与积分上限,区间[a ,b ]叫做积分区间,函数f (x )叫做被积函数,x 叫做积分变量,f (x )dx 叫做被积式定理 若函数)(x f 在],[b a 上连续,且存在原函数)(x F ,则)(x f 在],[b a 上可积,且⎰-=baa Fb F dx x f )()()(这即为牛顿—莱布尼茨公式,也常记为⎰-==baba a Fb F x F dx x f )()()()(。
基本的积分公式:⎰dx 0=C ;⎰dx x m=111++m x m +C (m ∈Q , m ≠-1);⎰x 1dx =ln x +C ;⎰dx e x=x e +C ;⎰dx a x=aa xln +C ;⎰xdx cos =sin x +C ;⎰xdx sin =-cos x +C (表中C 均为常数)(2)定积分的性质 ①⎰⎰=ba badx x f k dx x kf )()((k 为常数);②⎰⎰⎰±=±ba b abadx x g dx x f dx x g x f )()()()(;③⎰⎰⎰+=bac abcdx x f dx x f dx x f )()()((其中a <c <b )。
(3)定积分求曲边梯形面积由三条直线x =a ,x =b (a <b ),x 轴及一条曲线y =f (x )(f (x )≥0)围成的曲边梯的面积⎰=b adx x f S )(。
如果图形由曲线y 1=f 1(x ),y 2=f 2(x )(不妨设f 1(x )≥f 2(x )≥0),及直线x =a ,x =b(a<b )围成,那么所求图形的面积S =S 曲边梯形AMNB -S 曲边梯形DMNC=⎰⎰-babadx x f dx x f )()(21。
一、基本导数公式:()()()()()()()()()()()()()()()''1'''''''2'2'''''21.2.3.ln 4.15.log ln 16.ln7.sin cos8.cos sin9.tan sec 10.cot csc 11.sec sec tan 12.csc csc cot 113.arcsin 114.arccos 115.arctan 11n n x xx xa kx kxnx a a a e ex x a x xx x x x x xxx x x x x x x x x x -========-==-==-==-=+()'216.a cot 1rc x =-+二、基本微分公式:()()()()()()()()()()()()()()1221.2.3.ln 4.15.ln 16.log ln7.sin cos8.cos sin9.tan sec 10.cot csc 11.sec sec tan 12.csc csc cot 113.arcsin 14.arccos n n x x x x a d kx kd x nx dx d a a adx de e dx d x dxx d x dxx ad x xdx d x xdx d x xdx d x xdx d x x xdx d x x xdx d x dxd x -========-==-==-=()()221115.arctan 1116.cot 1dxd x dx xd arc x dx x=-=+=-+三、不定积分基本公式:11.2.13.14.ln 15.ln ||6.sin cos7.cos sin8.tan ln |cos |9.cot ln |sin |10.csc ln |csc cot |11.sec ln |sec tan |n n x x xxkdx kx cxx dx cn e dx e c a dx a cadx x c xxdx x c xdx x c xdx x cxdx x cxdx x x cxdx x x c+=+=++=+=+=+=-+=+=-+=+=-+=++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰2232121311xdx x cx dx x cdx cx x =+=+=-+⎰⎰⎰222222222112.c cot sin 113.sec tan cos114.arctan 1115.arcsin16.sec tansec 17.csc cot csc 118.arctan 119.ln ||220.dx cs xdx x cx dx xdx x c xdx x c x dx x cx xdx x c x xdx x cdx x c x a a a dx x a c x a a x a dx ==-+==+=++=+=+=-+=++-=+-+⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰arcsin 21.ln ||22.ln ||x ca dxx cx c =+=++=++⎰⎰⎰()221ln 112x dx x c x =+++⎰ 21arctan 1dx x c x =++⎰。