完整推导导数公式体系(1)
模块零:一些工具
工具一:导数的定义。
工具二:两个重要极限。
第一个极限证明:
高中推导过,在上有
事实上,我们有

推导1:考察三角函数线,在单位圆中,我们会发现,正弦线的大小随着角度逐渐减小会逐渐接近于弧长,这表明:
。
推导2:考察图形面积,
注意到
所以
考虑到当角度越来越小时,扇形的面积越来越接近于三角形AOC的面积。所以有。

## 图为图像
第二个极限证明:
关于的单调性可参考下面链接。

链接中直接给出该式的极限是,下面补充
对其上界的证明。
根据牛顿二项式定理,当为正整数时,我们有
所以该式有上界。
根据单调有界数列必有极限得到,该式有极限。
我们用字母来表示该极限。(当然其实到这里
还是没有算出来,但是仍然可以通过泰勒级数展开来计算,因为这时我们已经承认了
)
## 其实这一切都可以通过的泰勒展开来说明,但是从严谨性的角度来说,此时不应该出现泰勒展开,因此这里采用了
为正整数时的牛顿二项式定理展开。
另外,还有一个常用的等价无穷小。
工具三:函数求导法则
①函数的和差积商求导法则
和、差:
积:
商:
②反函数的求导法则
也就是说,反函数的导数等于原函数的导数的倒数。
③复合函数的求导法则
这只是简单证明,存在不严格之处。(分子分母同乘的数可能为0)
④隐函数的求导法则(微分)
简单来说,就是等式两边同时对求导。

模块一:常函数

模块二:幂函数
以上证明限于为正整数的情形。
下面证明为实数的情形。
## 这里用到了等价无穷小

模块三:对数函数
## 这里用到了重要极限
特别的,当时,有

模块四:指数函数
特别的,当时,有

## 呜呼,又被系统制裁了,一个文档最多100张图片(公式也算),超额了。。。看后文吧。。。