导数的定义是什么?导数公式怎么推?
1. 导数的定义:导数描述了一个函数在某一点处的变化率,即该函数图像上某点切线的斜率。具体来说,对于函数y=f(x),其在x=a处的导数f'(a)定义为:
$$ f'(a) = \lim_{{\Delta x} \to 0} \frac{f(a + \Delta x) - f(a)}{\Delta x} $$
当这个极限存在时,函数在x=a处是可导的。
2. 导数公式的推导:导数的基本公式是通过极限的定义来推导的。例如,对于函数y=x^n,其导数y'可以表示为:
$$ y' = \lim_{{\Delta x} \to 0} \frac{(x + \Delta x)^n - x^n}{\Delta x} $$
通过二项式定理展开并简化,可以得到:
$$ y' = \lim_{{\Delta x} \to 0} \frac{nx^{n-1}\Delta x + \binom{n}{2}x^{n-2}\Delta x^2 + \cdots}{\Delta x} $$
当Δx趋近于0时,除了第一项以外的所有项都趋近于0,因此:
$$ y' = nx^{n-1} $$
这就是幂函数的导数公式。
以上是对导数定义和推导的一个简明扼要的解释。