1. 概述
于 数学分析 中, 导数 是函数在一点附近的一阶线性变化率. 它由差商的 函数极限 定义, 并用于刻画切线、单调性、极值及局部近似.
2. 定义
定义 1 (导数)
记号 2 (Lagrange 记号)
记号 3 (Leibniz 记号)
记号 4 (求导算子记号)
记号 5 (Newton 点记号)
3. 例子
例子 6 (常数)
设
, 并定义函数 为 . 则 在每一点的 导数 均为:
例子 7 (幂函数)
例子 8 (指数函数)
定义函数
为 . 它的 导数 为:
例子 9 (对数函数)
定义函数
为 . 它的 导数 为:
例子 10 (三角函数)
定义函数
为 与 . 它们的 导数 分别为:
4. 相关性质
命题 11 (求导规则)
设
在 处具有 导数, . 则以下求导规则成立:
- 线性法则:若
在 处可导, 则 , 且 ; - 乘积法则:若
在 处可导, 则 ; - 商法则:若
在 处可导且 , 则 ; - 链式法则:若
在 处可导, 且 在 的某个邻域内有定义, 则 .
证明 12 (求导规则)
注记 13 (Leibniz 记号下的求导规则)
命题 14 (可导蕴含连续)
证明 15 (可导蕴含连续)
按 导数 定义, 写成
并令 .
定理 16 (Lagrange 中值定理)
证明 17 (Lagrange 中值定理)
定理 18 (Taylor 公式)
设
为非负整数, 为开区间, 且 . 若 在 上具有 阶 导数, 则存在严格介于 与 之间的 , 使:
证明 19 (Taylor 公式)
5. 相关概念
6. 术语翻译
| 中文 | 英文 |
|---|---|
| 导数 | derivative |