Przejdź do treści

Tablica pochodnych - wzory na pochodne funkcji

Najważniejsze wzory na pochodne

(c)′=0(xn)′=nxn−1(ex)′=ex(ln⁡x)′=1x(c)' = 0 \qquad (x^n)' = n x^{n-1} \qquad (e^x)' = e^x \qquad (\ln x)' = \frac{1}{x}

(sin⁡x)′=cos⁡x(cos⁡x)′=−sin⁡x(\sin x)' = \cos x \qquad (\cos x)' = -\sin x

(f⋅g)′=f′g+fg′(fg)′=f′g−fg′g2(f(g(x)))′=f′(g(x))⋅g′(x)(f \cdot g)' = f'g + fg' \qquad \left(\frac{f}{g}\right)' = \frac{f'g - fg'}{g^2} \qquad \big(f(g(x))\big)' = f'(g(x)) \cdot g'(x)

Poniżej komplet wzorów na pochodne funkcji elementarnych, pogrupowany według rodzajów funkcji, a pod nim reguły różniczkowania i przykłady. Wzory na całki są na osobnej stronie: tablica całek.

Pochodne funkcji potęgowych

Pierwiastki i ułamki to też potęgi: x=x1/2\sqrt{x} = x^{1/2}, 1x=x−1\frac{1}{x} = x^{-1}. Dlatego wystarczy pamiętać jeden wzór (xn)′=nxn−1(x^n)' = n x^{n-1} - reszta z niego wynika.

Pochodne funkcji wykładniczych i logarytmicznych

Pochodne funkcji trygonometrycznych

Pochodne funkcji cyklometrycznych

Reguły różniczkowania

Jeśli funkcje ff i gg mają pochodne, a cc jest stałą, to:

Najczęstszy błąd to liczenie pochodnej iloczynu jako iloczynu pochodnych. Już dla x⋅x=x2x \cdot x = x^2 widać, że to nie działa: (x2)′=2x(x^2)' = 2x, a 1⋅1=11 \cdot 1 = 1.

Przykłady obliczania pochodnych

Przykład 1 (iloczyn). f(x)=x2sin⁡xf(x) = x^2 \sin x.

f′(x)=(x2)′sin⁡x+x2(sin⁡x)′=2xsin⁡x+x2cos⁡x.f'(x) = (x^2)' \sin x + x^2 (\sin x)' = 2x \sin x + x^2 \cos x.

Przykład 2 (iloraz). f(x)=x2+1x−3f(x) = \dfrac{x^2 + 1}{x - 3} dla x≠3x \ne 3.

f′(x)=2x(x−3)−(x2+1)⋅1(x−3)2=x2−6x−1(x−3)2.f'(x) = \frac{2x(x - 3) - (x^2 + 1) \cdot 1}{(x - 3)^2} = \frac{x^2 - 6x - 1}{(x - 3)^2}.

Przykład 3 (funkcja złożona). f(x)=(3x2−1)5f(x) = (3x^2 - 1)^5. Funkcja zewnętrzna to u5u^5, wewnętrzna u=3x2−1u = 3x^2 - 1:

f′(x)=5(3x2−1)4⋅6x=30x(3x2−1)4.f'(x) = 5(3x^2 - 1)^4 \cdot 6x = 30x(3x^2 - 1)^4.

Przykład 4 (złożenie z logarytmem). f(x)=ln⁡(x2+1)f(x) = \ln(x^2 + 1):

f′(x)=1x2+1⋅2x=2xx2+1.f'(x) = \frac{1}{x^2 + 1} \cdot 2x = \frac{2x}{x^2 + 1}.

Skąd się biorą te wzory

Pochodna funkcji ff w punkcie xx to granica ilorazu różnicowego:

f′(x)=lim⁡h→0f(x+h)−f(x)h.f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x + h) - f(x)}{h}.

Geometrycznie jest to współczynnik kierunkowy stycznej do wykresu w punkcie (x,f(x))(x, f(x)). Na przykład dla f(x)=x2f(x) = x^2 iloraz różnicowy wynosi (x+h)2−x2h=2x+h\frac{(x + h)^2 - x^2}{h} = 2x + h, a jego granica przy h→0h \to 0 to 2x2x. Każdy wzór z tablicy da się wyprowadzić w ten sposób.

Z pochodnej korzysta się przy szukaniu ekstremów - zobacz twierdzenie Fermata o ekstremum.

Najczęstsze pytania

Ile wynosi pochodna ln x?(ln⁡x)′=1x(\ln x)' = \dfrac{1}{x} dla x>0x > 0. Dla logarytmu o dowolnej podstawie (log⁡ax)′=1xln⁡a(\log_a x)' = \dfrac{1}{x \ln a}.

Ile wynosi pochodna e do x?(ex)′=ex(e^x)' = e^x - funkcja wykładnicza o podstawie ee jest równa swojej pochodnej. Dla innej podstawy dochodzi czynnik ln⁡a\ln a: (ax)′=axln⁡a(a^x)' = a^x \ln a.

Ile wynosi pochodna pierwiastka z x?(x)′=12x(\sqrt{x})' = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}. Wynika to ze wzoru na pochodną potęgi, bo x=x1/2\sqrt{x} = x^{1/2}, więc (x1/2)′=12x−1/2(x^{1/2})' = \frac{1}{2} x^{-1/2}.

Ile wynosi pochodna 1/x?(1x)′=−1x2\left(\dfrac{1}{x}\right)' = -\dfrac{1}{x^2}, bo 1x=x−1\frac{1}{x} = x^{-1} i (x−1)′=−x−2(x^{-1})' = -x^{-2}.

Ile wynosi pochodna stałej? Zero. Funkcja stała się nie zmienia, więc jej wykres jest poziomą prostą o nachyleniu 00.

Jak policzyć pochodną funkcji złożonej? Pochodna funkcji zewnętrznej (w punkcie będącym wartością funkcji wewnętrznej) razy pochodna funkcji wewnętrznej: (sin⁡3x)′=cos⁡3x⋅3(\sin 3x)' = \cos 3x \cdot 3.

Podsumowanie