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📐 导数的定义与几何意义

交互式动画教学 - 掌握导数的概念和几何解释

🎬 动画演示区

f'(x) = lim(h→0) [f(x+h) - f(x)] / h
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📖 公式详解

1️⃣ 导数的定义

f'(x) = lim(h→0) [f(x+h) - f(x)] / h
函数f(x)在点x处的导数。
表示函数在该点的瞬时变化率
例:f(x)=x²,f'(x)=2x

2️⃣ 几何意义

切线斜率 = f'(x₀)
导数 f'(x₀) 是曲线 y=f(x) 在点 (x₀, f(x₀)) 处的切线斜率
例:f(x)=x²在x=1处切线斜率=2

3️⃣ 基本求导公式

(xⁿ)' = n·xⁿ⁻¹
(eˣ)' = eˣ
(ln x)' = 1/x
幂函数指数函数对数函数的求导公式。

4️⃣ 求导法则

(u±v)' = u' ± v'
(u·v)' = u'·v + u·v'
(u/v)' = (u'·v - u·v') / v²
加减法乘积的求导法则。

5️⃣ 链式法则

(f(g(x)))' = f'(g(x)) · g'(x)
复合函数求导。
先求外函数导数,再乘内函数导数。

📝 更多重要公式

6️⃣ 高阶导数

f''(x) = (f'(x))'
二阶导数表示一阶导数的变化率。
物理意义:加速度。

7️⃣ 导数的应用

f'(x₀) = 0 ⇒ 驻点
f'(x) > 0 ⇒ 单调递增
f'(x) < 0 ⇒ 单调递减
极值点、判断单调性

8️⃣ 洛必达法则

lim (f/g) = lim (f'/g')
当极限为 0/0∞/∞ 时,
可以对分子分母分别求导。

✍️ 互动练习

题目 1: f(x)=x³,f'(x) = ?

题目 2: f(x)=x²在x=2处切线斜率 = ?

题目 3: (eˣ)' = ?

题目 4: f(x)=sinx,f'(x) = ?