Математика
Русский язык

Производная. Таблица производных. Связь функции с производной. Касательная. Первообразная

1. Читай полную теорию
2. Вникай в доказательства
3. Применяй на практике

Факт 1.
Таблица производных: \[\begin{array}{|r|c|c|} \hline & \text{Функция } f(x) & \text{Производная } f'(x)\\ \hline \textbf{1} & c & 0\\&&\\ \textbf{2} & x^a & a\cdot x^{a-1}\\&&\\ \textbf{3} & \ln x & \dfrac1x\\&&\\ \textbf{4} & \log_ax & \dfrac1{x\cdot \ln a}\\&&\\ \textbf{5} & e^x & e^x\\&&\\ \textbf{6} & a^x & a^x\cdot \ln a\\&&\\ \textbf{7} & \sin x & \cos x\\&&\\ \textbf{8} & \cos x & -\sin x\\ \hline \end{array} \quad \quad \quad \quad \begin{array}{|r|c|c|} \hline & \text{Функция } f(x) & \text{Производная } f'(x)\\ \hline &&\\ \textbf{9} & \mathrm{tg}\, x & \dfrac1{\cos^2 x}\\&&\\ \textbf{10} & \mathrm{ctg}\, x & -\,\dfrac1{\sin^2 x}\\&&\\ \textbf{11} & \arcsin x & \dfrac1{\sqrt{1-x^2}}\\&&\\ \textbf{12} & \arccos x & -\,\dfrac1{\sqrt{1-x^2}}\\&&\\ \textbf{13} & \mathrm{arctg}\, x & \dfrac1{1+x^2}\\&&\\ \textbf{14} & \mathrm{arcctg}\, x & -\,\dfrac1{1+x^2}\\[4ex] \hline \end{array}\]

 

Факт 2.
Пусть \(f=f(x), g=g(x)\) – функции.
\(\bullet\) Если \(c\) – число, то: \[(c\cdot f)'=c\cdot f'\] \(\bullet\) Производная суммы/разности двух функций: \[(f\pm g)'=f'\pm g'\] \(\bullet\) Производная произведения двух функций: \[(f\cdot g)'=f'\cdot g+f\cdot g'\] \(\bullet\) Производная частного двух функций: \[\left(\dfrac fg\right)'=\dfrac{f'\cdot g-f\cdot g'}{g^2}\] \(\bullet\) Производная сложной функции: \[\big(h(f(x))\big)'=h'_f(f)\cdot f'_x(x)\]

 

Факт 3.
\(\bullet\) Если \(y=f(x)\) – некоторая функция, то касательная к ней в точке с абсциссой \(x_0\) имеет вид: \[y=f(x_0)+f'(x_0)\cdot (x-x_0)\] \(\bullet\) Следовательно, \(k=f'(x_0)=\mathrm{tg}\,\alpha\) – тангенс угла наклона касательной к положительному направлению оси \(Ox\), он же угловой коэффициент касательной, если ее уравнение записать как \(y=kx+b\).


 

Факт 4.
\(\bullet\) Если \(f'(x)>0\) на \((a;b)\), то \(f(x)\) возрастает на \((a;b)\).
\(\bullet\) Если \(f'(x)<0\) на \((a;b)\), то \(f(x)\) убывает на \((a;b)\).
\(\bullet\) Если \(f'(x_0)=0\) и в точке \(x_0\) производная меняет свой знак, то \(x_0\) — функции \(f(x)\):
— если производная меняет знак с “\(-\)” на “\(+\)” (считая слева направо), то \(x_0\) — ;
— если производная меняет знак с “\(+\)” на “\(-\)” (считая слева направо), то \(x_0\) — .  

Факт 5.
\(\bullet\) \(F(x)\) – первообразная для \(f(x)\), если \(F'(x)=f(x)\).
\(\bullet\) Обозначение: \[\int f(x)\,dx=F(x)+c\] где \(c\in\mathbb{R}\) – некоторая константа.
\(\bullet\) Формула Ньютона-Лейбница: \[\int \limits_a^b f(x)\,dx=F(b)-F(a)\] \(\bullet\) Тогда \(F(b)-F(a)\) равно площади закрашенной фигуры \(ABCD\), называемой криволинейной трапецией: