2.1.1 导数的定义:设函数在点的某个邻域内有定义,当自变量在处取得增量(点仍在该领域内)时,相应地函数取得增量;如果与之比当时的极限存在,则称函数在处可导,并称这个极限为函数在点处的导数,记为,即
,
也可记作。
导数的定义式也可取不同的形式,常见的有
和
导数的概念就是函数变化率这一概念的精确描述。
2.1.2 求导举例
例 求函数(n为正整数)在处的导数
解
把以上结果中的换成得,即
更一般地,对于幂函数(为常数),有
这就是幂函数的导数公式.
例 求函数的导数
解
即
这就是说,正弦函数的导数是余弦函数.
用类似的方法,可求得
就是说,余弦函数的导数是负的正弦函数。
例 求函数的导数.
解
=
即
这就是指数函数的导数公式,特殊地,当时,因,
故有
例 求函数的导数.
解
=
作代换
即得
这就是对数函数的导数公式,特殊地,当时,由上式得自然对数函数的导数公式:
2.1.3 导数的几何意义
由导数的定义可知:函数在点处的导数在几何上表示曲线在点处的切线斜率,即
,
其中是切线的倾角.如下图:
例 求等边双曲线在点处的切线的斜率,并写出在该点处的切线方程和法线方程。
解 根据导数的几何意义知道,所求切线的斜率为
由于,于是
从而所求切线方程为
即
所求法线的斜率为
于是所求法线方程为