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常用基本初等函数求导公式积分公式

基本初等函数求导公式(1) 0)(='C (2) 1)(-='μμμx x(3) x x cos )(sin ='(4) x x sin )(cos -='(5)x x 2sec )(tan =' (6)x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec ='(8) x x x cot csc )(csc -='(9)a a a xx ln )(=' (10) (e )e xx '=(11)a x x a ln 1)(log ='(12)x x 1)(ln =',(13)211)(arcsin x x -=' (14)211)(arccos x x --=' (15)21(arctan )1x x '=+(16)21(arccot )1x x '=-+函数的和、差、积、商的求导法则 设)(x u u =,)(x v v =都可导,则(1) v u v u '±'='±)( (2) u C Cu '=')((C 是常数)(3) v u v u uv '+'=')((4) 2v v u v u v u '-'='⎪⎭⎫ ⎝⎛反函数求导法则若函数)(y x ϕ=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ϕ,则它的反函数)(x f y =在对应区间xI 内也可导,且)(1)(y x f ϕ'=' 或 dy dx dx dy 1=复合函数求导法则设)(ufy=,而)(xuϕ=且)(uf及)(xϕ都可导,则复合函数)]([xfyϕ=的导数为dy dy dudx du dx=或2. 双曲函数与反双曲函数的导数.双曲函数与反双曲函数都是初等函数,它们的导数都可以用前面的求导公式和求导法则求出.可以推出下表列出的公式:常用积分公式表·例题和点评⑴d k x kx c =+⎰ (k 为常数)⑵11d (1)1x x x c μμμμ+≠-=++⎰ 特别,211d x c x x =-+⎰,3223x x c =+⎰,x c =⎰ ⑶1d ln ||x x c x =+⎰⑷d ln xxaa x c a=+⎰, 特别,e d e x xx c =+⎰ ⑸sin d cos x x x c =-+⎰⑹cos d sin x x x c =+⎰ ⑺221d csc d cot sin x x x x c x ==-+⎰⎰⑻221d sec d tan cos x x x x c x ==+⎰⎰⑼arcsin (0)x x c a a=+>,特别,arcsin x x c =+⎰ ⑽2211d arctan (0)x x c a a a a x =+>+⎰,特别,21d arctan 1x x cx =++⎰⑾2211d ln (0)2a xx c a a a x a x +=+>--⎰或2211d ln (0)2x ax c a a x a x a -=+>+-⎰ ⑿tan d ln cos x x x c =-+⎰⒀cot d ln sin x x x c =+⎰⒁ln csc cot 1csc d d ln tan sin 2x x cx x x xc x ⎧-+⎪==⎨+⎪⎩⎰⎰⒂πln sec tan 1sec d d ln tan cos 24x x cx x x x c x ⎧++⎪==⎛⎫⎨++ ⎪⎪⎝⎭⎩⎰⎰⒃(0)a x >==ln x c ++⒄2(0)arcsin 2a a x x c a >==+⎰⒅x2(ln 2a a x c >==++⒆2222sin cos e sin d e sin cos e cos d e axax ax ax a bx b bx bx x c a b b bx a bx bx x c a b -⎧=+⎪⎪+⎨+⎪=+⎪+⎩⎰⎰⒇12222212123d ()2(1)()2(1)nn n n x n x c a x n a a x n a I I ---==+++-+-⎰(递推公式) 跟我做练习(一般情形下,都是先做恒等变换或用某一个积分法,最后套用某一个积分公式) 例24⑴2)x x =-[套用公式⒅]1ln (2)2x =-+⑵[1(24)42x x x =-+⎰⎰2145)22x x x =-++=(请你写出答案)⑶2)x x =-ln (2)x ⎡=-+⎣ [套用公式⒃]⑷12x x =2122x =+=(请你写出答案)⑸2)x x =-232arcsin23x -=[套用公式⒄]⑹[1(42)42x x x =---⎰⎰214)22x x x =-+-+=(请你写出答案)⑺==[套用公式⑼]2arcsin3x -=⑻(42)4d 12x x--=-2122=-=(请你写出答案)例25 求原函数41d 1x x+⎰. 解 因为)21)(21()2()1(2)21(1222222424x x x x x x x x x x +-++=-+=-++=+所以令411x ++为待定常数)D C B A ,,,(22=从恒等式1)12)(()12)((22≡+++++-+x x D x C x x B Ax (两端分子相等),可得方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+++-=++-=+(三次项系数)(二次项系数)(一次项系数)常数项0022022)(1C A D C B A D C B A D B解这个方程组(在草纸上做),得21,221,21,221=-===D C B A . 因此, 41d 1x x +⎰x x =+右端的第一个积分为14x x x =22211d 4x x =+⎛++⎝⎭⎰(套用积分公式)21)1)x ++类似地,右端的第二个积分为21)1)x x =-+-⎰所以41d 1x x +⎰21)1)=++-=+(见下注) 【注】根据tan tan tan()1tan tan αβαβαβ++=-⋅,则22tan 1)1)2(1)1x x⎡⎤++-===⎣⎦-- 因此,21)1)arctan1x++-=- 例26 求d (01)1cos x x εε<<-⎰. [关于d (01)1cos xxεε<<+⎰,见例17]解 令tan2xt =(半角替换),则 2222222cos cos sin 2cos 111222sec 1tan 22x x x x x x =-=-=-=-+2211t t -=+ 22d d(2arctan )d 1x t t t ==+于是,2222d 12d d 211cos 1(1)(1)11xt t t xt t t εεεε==--+-++-+⎰⎰⎰22d 111tt εεε=-+++⎰c =+2x c =+ 【点评】求初等函数的原函数的方法虽然也有一定的规律,但不像求它们的微分或导数那样规范化.这是因为从根本上说,函数()y y x =的导数或微分可以用一个“构造性”的公式()()()limh y x h y x y x h→+-'= 或d ()d y y x x '=确定下来,可是在原函数的定义中并没有给出求原函数的方法.积分法作为微分法的逆运算,其运算结果有可能越出被积函数所属的函数类.譬如,有理函数的原函数可能不再是有理函数,初等函数的原函数可能是非初等函数(这就像正数的差有可能是负数、整数的商有可能是分数一样).有的初等函数尽管很简单,可是它的原函数不能表示成初等函数 ,譬如21e sin ed ,d ,d ,d ln xx xx x x x xxx-⎰⎰⎰⎰等 都不能表示成初等函数.因此,一般说来求初等函数的原函数要比求它们的微分或导数困难得多.我们用上面那些方法能够求出原函数的函数,只是初等函数中的很小一部分.尽管如此,我们毕竟可以求出足够多函数的原函数,而这些正好是应用中经常遇到的函数.因此,读者能够看懂前面那些例题并能够基本完成各节后的练习就足够了.。

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