导数与微分
求导与微分的区别
求导与微分的区别1、导数（derivative）亦名微商，由速度问题和切线问题抽象出来的数学概念。
又称变化率。
如一辆汽车在10小时内走了600千米，它的平均速度是60千米／小时，但在实际行驶过程中，是有快慢变化的，不都是60千米／小时。
为了较好地反映汽车在行驶过程中的快慢变化情况，可以缩短时间间隔，设汽车所在位置x与时间t的关系为x＝f（t），那么汽车在由时刻t0变到t1这段时间内的平均速度是[f(t1)-f(t0)/t1-t0]，当t1与t0很接近时，汽车行驶的快慢变化就不会很大，平均速度就能较好地反映汽车在t0 到t1这段时间内的运动变化情况，自然就把极限[f(t1)-f(t0)/t1-t0] 作为汽车在时刻t0的瞬时速度，这就是通常所说的速度。
一般地，假设一元函数y＝f(x )在x0点的附近(x0－a ，x0 ＋a)内有定义，当自变量的增量Δx＝x－x0→0时函数增量Δy＝f（x）－f（x0）与自变量增量之比的极限存在且有限，就说函数f在x0点可导，称之为f在x0点的导数（或变化率)。
若函数f在区间I 的每一点都可导，便得到一个以I为定义域的新函数，记作f′，称之为f的导函数，简称为导数。
函数y＝f（x）在x0点的导数f′（x0）的几何意义：表示曲线l 在P0〔x0，f（x0）〕点的切线斜率。
导数是微积分中的重要概念。
导数定义为，当自变量的增量趋于零时，因变量的增量与自变量的增量之商的极限。
在一个函数存在导数时，称这个函数可导或者可微分。
可导的函数一定连续。
不连续的函数一定不可导。
义导数。
简单的说，两个概念是不同而有联系的······4、微分函数和求导函数可以看成是互逆的过程。
就像加法和减法。
2+8=10但反过来，10=1+9=2+8=3+7=。
=9+1所以逆运算的微积分较难一些7、dy=y'dx 微分是用x的增量dx求y的增量dy的过程，导数是求函数值变化速率的过程8、在数学中，微分是对函数的局部变化率的一种线性描述。
数学导数和微积分
数学导数和微积分导数和微积分是数学中重要的概念和工具，它们在各个领域都有广泛的应用。
本文将详细介绍导数和微积分的基本概念、性质和应用。
一、导数的定义和性质导数是描述函数变化率的工具，它的定义如下：对于函数 f(x)，在某一点 x0 处，如果极限lim（h→0）[f(x0+h)-f(x0)]/h存在，则该极限值就是函数 f(x) 在点 x0 处的导数。
导数具有一些重要的性质：1. 导数表示了函数变化的速率，可以理解为函数图像的切线的斜率。
2. 导数存在的充分必要条件是函数在该点可导。
3. 导数可以通过求导法则来计算，如加法法则、乘法法则、链式法则等。
二、微分与微分方程微分是导数的一种表达形式，是函数值和自变量之间的微小变化之间的关系。
微分可以用来解决很多实际问题，尤其在物理学和工程学中有广泛应用。
微分方程是包含导数的方程，通常形式为：dy/dx = f(x)其中f(x) 是已知函数，y 是未知函数。
解微分方程的过程称为积分，可以得到原始函数的解析表达式。
三、微分中值定理和泰勒展开微分中值定理是微积分中的重要定理之一，它有三种形式：拉格朗日中值定理、柯西中值定理和罗尔中值定理。
这些定理描述了函数在某个区间内的变化情况，提供了计算导数和函数性质的有效工具。
泰勒展开是函数在某个点附近用多项式逼近的方法。
它可以将函数在某个点展开成无穷级数，表达了函数在该点的各阶导数与函数值之间的关系。
四、微积分在物理学和工程学中的应用微积分在物理学和工程学中有广泛的应用，如下所示：1. 运动学：微积分用于描述物体的位置、速度和加速度之间的关系。
2. 力学：微积分用于描述物体的质心、力矩和动量等概念。
3. 电磁学：微积分用于描述电场、磁场和电磁感应等现象。
4. 热力学：微积分用于描述温度、热能和热流等热学过程。
5. 控制理论：微积分用于描述系统的响应、稳定性和控制性能等。
总结：导数和微积分是数学中重要的概念和工具，它们在各个领域都有广泛应用。
导数与微分的区别与联系
导数与微分的区别与联系
(1)起源(定义)不同：导数起源是函数值随自变量增量的变化率，即厶y/ △ x的极限•微分起源于微量分析，如厶y可分解成A A x与0( △ x)两部分之和，其线性主部称微分•当△ x很小时，△ y的数值大小主要由微分A A x 决定,而0( △ x)对其大小的影响是很小的.
⑵几何意义不同：导数的值是该点处切线的斜率，微分的值是沿切线方向上纵坐标的增量，而厶y则是沿曲线方向上纵坐标的增量.可参考任何一本教材的图形理解.
⑶联系：导数是微分之商(微商)y' =dy/dx,微分dy=f(x)dx,这里公式本身也体现了它们的区别.
(4)关系：对一元函数而言，可导必可微,可微必可导.
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第二章 导数与微分
由此可见,当|Δx|很小时,(Δx)^2的作用非常小,可以忽略不计 因此,函数y=x^2在x0有微小改变量Δx时,函数的改变量Δy约为 2x0·Δx, Δy≈2x0·Δx.
从图2-3中不难看出,Δy表示的是以x0为边长的正方形外围 的阴影部分面积,它为图示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ部分面积之和 2(x0·Δx)+(Δx)2，显然当|Δx|相对于x0很小时，(Δx)^2是微乎其 微的. 当f(x)=x2时，f′(x0)=2x0，因此Δy≈2x0·Δx可以写成 Δy≈f′(x0)·Δx. 由于f′(x0)·Δx是Δx的线性函数，所以通常把 f′(x0)·Δx叫做Δy的线性主部.
一般地，对于给定的可导函数y=f(x)，当自变量在x0处有 微小的改变量Δx时，函数值y的改变量Δy可用下式近似计算， 即
已知曲线方程y=f(x)，可以求过曲线上点M(x0，y0)处的 切线斜率.在M点的附近取点N(x0+Δx，y0+Δy)，其中Δx可正 可负，作割线MN，其斜率为(φ为倾斜角) tanφ=Δy/Δx=[f(x0+Δx)-f(x0)]/Δx.当Δx→0时，割线MN将绕着 点M转动到极限位置MT,如图2-2所示.根据上面切线的定义， 直线MT就是曲线y=f(x)在点M处的切线.自然，割线MN的斜 率tanφ的极限就是切线MT的斜率tanα(α是切线MT的倾斜角).
以上两个问题，虽然它们所代表的具体内容不同，但从 数量上看，它们有共同的本质：都是计算当自变量的增量趋 于零时，函数的增量与自变量的增量之比的极限.在自然科学 、工程技术问题和经济管理中，还有许多非均匀变化的问题 ，也都可归结为这种形式的极限.因此，抽去这些问题的不同 的实际意义，只考虑它们的共同性质，就可得出函数的导数 定义.
第二章__导数与微分
t
t
瞬时速度
v(t0
)
lim
t0
s t
lim
t0
s(t0
t) t
s(t0
)
2
2.切线问题 割线的极限位置——切线位置
播放
3
y
割线M0M的斜率为
tanφ y f (x0 x) f (x0 )
x
x
切线M0T的斜率为
o
k tanα lim y x0 x
lim f (x0 x) f (x0 )
(0
h)] h
ln(1
0)
1,
f (0) 1.
f
(x)
1
1, 1
x
,
x0 x0.
27
二、反函数的导数
定理 如果函数x φ(y)在某区间Iy内单调、可导 且φ(y) 0 , 那末它的反函数 y f (x)在对应区间Ix 内也可导 , 且有
f (x) 1 φ (x)
即 反函数的导数等于直接函数导数的倒数.
(
x )
1
x
1 2
1
2
1 2x
.
(x1 )
(1)x11
1 x2
.
17
例8 求函数 f (x) ax(a 0,a 1)的导数. 解 (ax ) lim axh ax
h0 h ax lim ah 1
h0 h ax lna.
即 (ax ) ax lna. (ex ) ex .
18
例9 求函数 y loga x(a 0,a 1)的导数.
即 (sinx) cos x.
16
例7 求函数 y xn(n为正整数)的导数.
解 (xn ) lim (x h)n xn
导数微分积分公式大全
导数微分积分公式大全导数微分公式：1.常数函数的导数：f(x)=C，则f'(x)=0。
2. 幂函数的导数：f(x) = x^n，则f'(x) = nx^(n-1)。
3. 指数函数的导数：f(x) = a^x，则f'(x) = a^x * ln(a)。
4. 对数函数的导数：f(x) = ln(x)，则f'(x) = 1/x。
5.三角函数的导数：- 正弦函数的导数：f(x) = sin(x)，则f'(x) = cos(x)。
- 余弦函数的导数：f(x) = cos(x)，则f'(x) = -sin(x)。
- 正切函数的导数：f(x) = tan(x)，则f'(x) = sec^2(x)。
6.反三角函数的导数：- 反正弦函数的导数：f(x) = arcsin(x)，则f'(x) = 1/√(1-x^2)。
- 反余弦函数的导数：f(x) = arccos(x)，则f'(x) = -1/√(1-x^2)。
- 反正切函数的导数：f(x) = arctan(x)，则f'(x) = 1/(1+x^2)。
7.当两个函数相加时，其导数为两个函数的导数之和。
8.当两个函数相乘时，其导数为一个函数的导数乘以另一个函数，再加上另一个函数的导数乘以一个函数。
9.当一个函数的导数与一个常数相乘时，其导数等于常数乘以函数的导数。
10.当一个函数的导数与一个指数函数的底数e相乘时，其导数等于函数的导数。
积分公式：1. 幂函数的积分：∫x^n dx = (x^(n+1))/(n+1) + C，其中C为常数。
2.三角函数的积分：- 正弦函数的积分：∫sin(x) dx = -cos(x) + C。
- 余弦函数的积分：∫cos(x) dx = sin(x) + C。
- 正切函数的积分：∫tan(x) dx = -ln，cos(x)， + C。
3.反三角函数的积分：- 反正弦函数的积分：∫arcsin(x) dx = x * arcsin(x) + √(1-x^2) + C。
微分和导数
微分和导数
区别：导数和微分的区别一个是比值、一个是增量。
1、导数是函数图像在某一点处的斜率，也就是纵坐标增量（△y）和横坐标增量（△x）在△x-->0时的比值。
2、微分是指函数图像在某一点处的切线在横坐标取得增量△x以后，纵坐标取得的增量，一般表示为dy。
导数：
导数，也叫导函数值。
又名微商，是微积分中的重要基础概念。
当函数y-f（x）的自变量x在一点x0上产生一个增量△x时，函数输出值的增量△y与自变量增量△x的比值在△x趋于0时的极限a如果存在，a即为在x0处的导数，记作f'（x0）或df（x0）/dx。
微分：
微分在数学中的定义∶由函数B=f（A），得到A、B两个数集，在A中当dx靠近自己时，函数在dx处的极限叫作函数在dx处的微分，微分的中心思想是无穷分割。
微分是函数改变量的线性主要部分。
微积分的基本概念之一。
导数与微分(经典课件)
导数与微分引 言导数与微分是数学分析的基本概念之一。
导数与微分都是建立在函数极限的基础之上的。
导数的概念在于刻划瞬时变化率。
微分的概念在于刻划瞬时改变量。
求导数的运算被称为微分运算，是微分学的基本运算，也是积分的重要组成部分。
本章主要内容如下： 1． 以速度问题为背景引入导数的概念，介绍导数的几何意义； 2． 给出求导法则、公式，继而引进微分的概念；3． 讨论高阶导数、高阶微分以与参数方程所确定函数的求导法。
4． 可导与连续，可导与微分的关系。
§1 导数的概念教学内容：导数的定义、几何意义，单侧导数，导函数，可导与连续的关系，函数的极值。
教学目的：深刻理解导数的概念，能准确表达其定义；明确其实际背景并给出物理、几何解释；能够从定义出发求某些函数的导数；知道导数与导函数的相互联系和区别；明确导数与单侧导数、可导与连 续的关系；能利用导数概念解决一些涉与函数变化率的实际应用问题；会求曲线上一点处的切线 方程；清楚函数极值的概念，并会判断简单函数的极值。
教学重点：导数的概念，几何意义与可导与连续的关系。
教学难点：导数的概念。
教学方法：讲授与练习。
学习学时：3学时。
一、导数的定义：1．引入（背景）：导数的概念和其它的数学概念一样是源于人类的实践。
导数的思想最初是由法国数学家费马（Fermat ）为研究极值问题而引入的，后来英国数学家牛顿（Newton ）在研究物理问题变速运动物体的瞬时速度，德国数学家莱布尼兹（Leibuiz ）在研究几何问题曲线切线的斜率问题中，都采用了相同的研究思想。
这个思想归结到数学上来，就是我们将要学习的导数。
在引入导数的定义前，先看两个与导数概念有关的实际问题。
问题1。
直线运动质点的瞬时速度：设一质点作直线变速运动，其运动规律为)(t s s =，若0t 为某一确定时刻，求质点在此时刻时的瞬时速度。
取临近于0t 时刻的某一时刻t ，则质点在[]t t ,0或[]0,t t 时间段的平均速度为：00)()(t t t s t s v --=，当t 越接近于0t ，平均速度就越接近于0t 时刻的瞬时速度，于是瞬时速度：0)()(lim 0t t t s t s v t t --=→。
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第五章 导数与微分（12学时）引 言导数与微分是数学分析的基本概念之一。
导数与微分都是建立在函数极限的基础之上的。
导数的概念在于刻划瞬时变化率。
微分的概念在于刻划瞬时改变量。
求导数的运算被称为微分运算，是微分学的基本运算，也是积分的重要组成部分。
本章主要内容如下： 1． 以速度问题为背景引入导数的概念，介绍导数的几何意义； 2． 给出求导法则、公式，继而引进微分的概念；3． 讨论高阶导数、高阶微分以及参数方程所确定函数的求导法。
4． 可导与连续，可导与微分的关系。
导数与微分有广泛的应用，特别对研究初等函数变化的性态是极为有效的工具，因此学好本章内容意义非凡。
总起来讲： 1） 什么是导数？2） 导数有何用？ 3） 怎么算导数？4） 什么是微分？为什么引进？怎么算？§1 导数的概念教学目的：使学生准备掌握导数的概念。
明确其物理、几何意义，能从定义出发求一些简单函数的导数与微分，能利用导数的意义解决某些实际应用的计算问题。
教学要求： 深刻理解导数的概念，能准确表达其定义；明确其实际背景并给出物理、几何解释；能够从定义出发求某些函数的导数；知道导数与导函数的相互联系和区别；明确导数与单侧导数、可导与连续的关系；能利用导数概念解决一些涉及函数变化率的实际应用为体；会求曲线上一点处的切线方程。
教学重点： 导数的概念。
教学难点： 导数的概念。
学时安排： 2学时 教学方法：“系统讲授”结合“问题教学”。
教学程序：一 导数的定义1． 引言（背景）导数的概念和其它的数学概念一样是源于人类的实践。
具体来讲，导数的思想最初是有法国数学家费马（Fermat ）为研究极值问题而引入的。
后经牛顿、莱布尼兹（Leibuiz ）等数学家的努力，提炼出了导数的思想，给出了导数的精确定义。
在引入导数的定义前，先看两个与导数概念有关的实际问题。
问题1. 已知曲线求它的切线：曲线方程)(x f y =，),(00y x p =是其上一点，求)(x f y =通过点p 的切线方程。
问题2. 已知运算规律，求物体运动速度，运动规律：)(t s s =，0t 为某一确定时刻，求质点在0t 时刻的速度。
上述两问题中，第一个是几何学的问题，后一个是物理学问题，分属不同的学科，但问题都归结到求形如0()(limx x x f x f x x --→）的极限问题。
事实上，在学习物理学时会发现，在计算诸如物质比热、电流强度、线密度等问题中，尽管其背景各不相同，但最终都归化为讨论形如（1）的极限问题。
为了统一解决这些问题，引进“导数”的概念，即称之为“f 在点0x 处的导数”，记作)('0x f 。
2． 导数的定义定义1（导数） 设函数)(x f y =在0x 的某邻域内有定义，若极限0()(limx x x f x f x x --→）存在，则称函数f 在点0x 处可导，并称该极限为f 在点0x 处的导数，记作)('0x f 。
即00()(lim)('0x x x f x f x f x x --=→）若上述极限不存在，则称f 在点0x 处不可导。
3． 利用导数定义求导数的几个例子例1． 求2)(x x f =在点1=x 处的导数，并求曲线在点)1,1(处的切线方程。
例2． 证明函数||)(x x f =在0=x 处不可导。
例3． C x f =)( （C 是常数），则0)('=x f 。
4． 可导与连续的连续定理5.1. 若函数f 在点0x 可导，则f 在点0x 连续。
注 f 若在点0x 不连续，则f 在0x 必不可导。
5． 单侧导数的概念定义2 （右导数） 设函数)(x f y =在点0x 的某右邻域),(00δ+x x 上有定义，若右极限xx f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆++→→）0000()(lim lim 00 （δ<∆<x 0） 存在，则称该极限为f 在点0x 的右导数，记作)('0x f +。
左导数 xy x f x ∆∆=-→-000lim )('。
左、右导数统称为单侧导数。
二 导函数1． 可导函数若函数f 在区间I 上每一点都可导（对区间端点，仅考虑单侧导数），则称f 为I 上的可导函数。
2． 导函数3． 函数在0x 点的导数与导函数的区别与联系区别：导数是就一点而言的，是一个确定的数，一般与所给函数以及0x 的值均有关，与x ∆无关；导函数是就一个区间而言的，是一个确定的函数，与所给函数有关，与x 、x ∆均无关。
联系：函数在某点的导数就是导函数在该点的值，因此，f 在0x 的导数也记为：0'x x y =，x x dxdy =，')('0x x f x f ==。
∆ 导数与左、右导数的关系：定理5.2 若函数)(x f y =在点0x 的某邻域内有定义，则)('0x f 存在⇔)('0x f +，)('0x f -都存在，且)('0x f +=)('0x f -。
例4． 设0,0,cos 1{)(<≥-=x x x x x f 讨论)(x f 在0=x 处的左、右导数与导数。
注 函数在一点处的导数，不仅与函数在该点的函数值有关，而且还与函数在该点左、右两边的表达式有关。
讨论分段函数在分段点处的导数，应用导数的定义。
例5． 证明 （ⅰ）1)'(-=n nnxx ，（n 为正整数）；（ⅱ） x x cos )'(sin =，x x sin )'(cos =；（ⅲ）e xx a a log 1)'(log =，)0,1,0(>≠>x a a . 特别地：xx 1)'(ln =。
三、导数的几何意义)(')()(lim0000x f x x x f x f k x x =--=→曲线)(x f y =在点),(00y x 的切线方程：))(('000x x x f y y -=-; 法线方程：)()('1000x x x f y y --=-. 例6． 求曲线3x y =在点),(00y x P 处的切线方程与法线方程。
§2 求导法则教学目的: 熟悉导数的运算性质和求导法则，牢记基本初等函数的导数公式，并熟练进行初等函数的导数运算。
教学要求: 熟练掌握导数的四则运算法则，复合函数的求导法则；会求反函数的导数，并在熟记基本初等函数导数公式的基础上综合运用这些法则与方法熟练准确地求出初等函数的导数。
教学重点: 导数的四则运算法则、复合函数求导法则、反函数求导法； 教学难点: 复合函数求导法则及复合函数导数的计算。
学时安排: 2学时教学方法: 以问题教学法为主，结合课堂练习。
教学程序:引言上一节我们讲述了导数的相关知识，要求大家：深刻理解导数概念，能准确表达其定义；明确其物理、几何意义，会求曲线上一点的切线方程；能够从定义出发求某些函数的导数；知道导数与导函数的区别和联系；明确导数与单侧导数，可导与连续的关系。
特别要注意，要学会从导数定义出发求某些导数的导数。
例如,我们上节课已计算出左边所列的导函数，并且我们知道，计算函数在一点的导数或某区间上的导函数归结为极限的计算。
因此，从理论上来讲，给了一个函数（不管它是简单函数，还是复杂函数），总可用定义求其导数（只要极限存在）。
但从我们计算左边几个函数的经验知道，用定义计算函数的导数是比较繁琐的。
试想对基本初等函数的导数计算（用定义求导）都如此繁琐，对一般的初等函数更是不可想象。
因此，我们不能满足于只用导数定义求导数，而应去寻找一些求导数的一般方法，以便能较方便地求出初等函数的导数。
在给出较一般的方法之前，先看以下函数如何求导数：x x x f cos sin )(1+= x x g 2sin )(1= x x x f cos sin )(2⋅= )sin()(2ax x g = xxx f a log cos )(3=x x g arcsin )(3=x c x f sin )(4= x x g arccos )(4=一、 导数的四则运算问题1 设x x x f cos sin )(±=，求)('x f 。
分析 利用导数的定义及极限的四则运算知，)'(cos )'(sin sin cos )('x x x x x f ±==μ。
即)'(cos )'(sin )'cos (sin x x x x ±=±一般地，有如下和的导法则：定理1（和的导数） 若)(x u 、)(x v 在点0x 可导，则函数)()()(x v x u x f ±=在点0x 可导， 且)(')(')('000x v x u x f ±=，即 )(')(')())'()((000x v x u x x v x u μμ=。
问题2 设xa x x f ⋅=sin )(，则a a x a x x f xxln cos )'()'(sin )('⋅⋅=⋅=对吗？ 分析 一般地，有如下乘积的导法则：定理2（积的导数） 若)(x u 、)(x v 在点0x 可导，则函数)()()(x v x u x f =在点0x 可导， 且)(')()()(')('00000x v x u x v x u x f +=，即 )(')()()(')())'()((00000x v x u x v x u x x v x u +=。
推论1 )(')()()()(')()()()(')())'()()((0000000000x w x v x u x w x v x u x w x v x u x x w x v x u ++=。
推论2：若函数)(x v 在0x 知可导，C 为常数，则)('))'(cos(00x v C x x x ⋅==。
问题3：设xa x f a xlog )(=，求)('x f 。
分析：一般地，存如下商的运算法则：定理3（商的导数） 若函数)(x u ，)(x v 在点0x 都可导，且0)(0≠x v ，则)()()(x v x u x f =在点0x 也可导，且20000000))(()(')()()(')()')()(()('x v x v x u x v x u x x v x u x f -==。