幂函数的求导公式如下:
1. 对于幂函数 \( y = x^a \) (其中 \( a \) 是实数),其导数为:
\[
\frac{dy}{dx} = ax^{a-1}
\]
这个公式的证明可以通过对数求导法来进行:
首先对等式 \( y = x^a \) 两边取自然对数,得到 \( \ln y = a \ln x \)。
然后对等式两边关于 \( x \) 求导,利用链式法则,得到:
\[
\frac{1}{y} \cdot \frac{dy}{dx} = \frac{a}{x}
\]
整理上式,得到:
\[
\frac{dy}{dx} = a \cdot \frac{x^{a-1}}{x} = ax^{a-1}
\]
2. 当幂函数的指数 \( a = -1 \) 时,函数变为 \( y = \frac{1}{x} \),其导数为:
\[
\frac{dy}{dx} = -\frac{1}{x^2}
\]
总结起来,幂函数的求导公式可以分为两种情况:
对于 \( y = x^a \) (其中 \( a
eq -1 \)),导数为 \( \frac{dy}{dx} = ax^{a-1} \)。
对于 \( y = \frac{1}{x} \) 或 \( y = x^{-1} \),导数为 \( \frac{dy}{dx} = -\frac{1}{x^2} \)。
这些公式在微积分中非常重要,并且广泛应用于各种数学和物理问题中。