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通常の導関数

数学で最も一般的に使用される導関数に関する簡潔なガイド。

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復習

  • 定義域 とは、関数が定義されている値の集合です。例えば、関数 f(x)=xf(x) = \sqrt{x} は x≥0x \geq 0 で定義されています。
  • 導関数 とは、ある点における関数の瞬間的な変化率を示します。これは、関数の変化を研究するための解析学において基本的なものです。

通常の導関数の表

微分可能な範囲関数導関数例
R\mathbb{R}kk00f′(10)=0f'(10) = 0
R\mathbb{R}kxkxkkf′(5x)=5f'(5x) = 5
R\mathbb{R}xnx^n (n∈N∗n\in\mathbb{N}^*)nxn−1nx^{n-1}f′(x10)=10x9f'(x^{10}) = 10x^9
R∗+\mathbb{R}^{*+}ln⁡(x)\ln(x)1x\frac{1}{x}f′(ln⁡(x))=1xf'(\ln(x)) = \frac{1}{x}
R\mathbb{R}exe^xexe^xf′(ex)=exf'(e^x) = e^x
R\mathbb{R}sin⁡(x)\sin(x)cos⁡(x)\cos(x)f′(sin⁡(x))=cos⁡(x)f'(\sin(x)) = \cos(x)
R\mathbb{R}cos⁡(x)\cos(x)−sin⁡(x)-\sin(x)f′(cos⁡(x))=−sin⁡(x)f'(\cos(x)) = -\sin(x)
R∖{(2k+1)π2,k∈Z}\mathbb{R}\setminus\{\frac{(2k+1)\pi}{2}, k\in\mathbb{Z}\}tan⁡(x)\tan(x)1+tan⁡2(x)1 + \tan^2(x)f′(tan⁡(x))=1+tan⁡2(x)f'(\tan(x)) = 1 + \tan^2(x)
R∖{kπ,k∈Z}\mathbb{R}\setminus\{k\pi, k\in\mathbb{Z}\}cot⁡(x)\cot(x)−1−cot⁡2(x)-1 - \cot^2(x)f′(cot⁡(x))=−1−cot⁡2(x)f'(\cot(x)) = -1 - \cot^2(x)
R∗\mathbb{R}^{*}xnx^n (負の場合)nxn−1nx^{n-1}f′(x−3)=−3x−4f'(x^{-3}) = -3x^{-4}
(0,+∞)(0, +\infty)x\sqrt{x}12x\frac{1}{2\sqrt{x}}f′(x)=12xf'(\sqrt{x}) = \frac{1}{2\sqrt{x}}
nn が奇数なら R∗\mathbb{R}^*、偶数なら (0,+∞)(0,+\infty)xn\sqrt[n]{x} (n≥2n\geq2)1n(xn)n−1\frac{1}{n(\sqrt[n]{x})^{n-1}}f′(x3)=13(x3)2f'(\sqrt[3]{x}) = \frac{1}{3(\sqrt[3]{x})^2}
R\mathbb{R}axa^x (a > 0, a ≠ 1)axln⁡(a)a^x\ln(a)f′(2x)=2xln⁡(2)f'(2^x) = 2^x\ln(2)
R\mathbb{R}sinh⁡(x)\sinh(x)cosh⁡(x)\cosh(x)f′(sinh⁡(x))=cosh⁡(x)f'(\sinh(x)) = \cosh(x)
R\mathbb{R}cosh⁡(x)\cosh(x)sinh⁡(x)\sinh(x)f′(cosh⁡(x))=sinh⁡(x)f'(\cosh(x)) = \sinh(x)
R\mathbb{R}tanh⁡(x)\tanh(x)1−tanh⁡2(x)1 - \tanh^2(x)f′(tanh⁡(x))=1−tanh⁡2(x)f'(\tanh(x)) = 1 - \tanh^2(x)

この拡張表は、いくつかの指数関数や双曲線関数を含む、数学における一般的な導関数のより完全なビューを提供します。これらの導関数は解析学や物理学における様々なアプリケーションで不可欠です。