導數的運算法則
加法
$$ (f+g)' = f'+g' $$
減法
$$ (f-g)'=f'-g' $$
乘以常數(scale)
$$ (cf)'=cf' $$
兩函數相乘
$$ (fg)'=f'g+fg' $$
$(cf)'$ 是 $(fg)'$ 的一個特殊狀況,如果設 $f(x)=c$ 為常數函數,於是 $f'=0$。右式就變成:
$$ f'g+fg'=0\cdot g+cg'=cg' $$
鏈鎖律(chain rule)
$$ [f(g(x))]'=f'(g(x))g'(x) $$
用函數複合符號 $\circ$ 的話:
$$ (f\circ g)'=(f'\circ g)g' $$
另一個寫法:
$$ \frac{dy}{dx}=\frac{dy}{du}\cdot\frac{du}{dx} $$
在形式看起來跟分數約分一模一樣。
舉例:
求 $y=\cos(x^2)$ 的導數:
以第一個寫法,$f(x)=\cos(x)$,$g(x)=x^2$,代入可得
$$ (\cos(x^2))'=\cos'(x^2)\cdot (x^2)' $$
第二個寫法,$y=\cos(x^2)$,$u=x^2$,代入得
$$ \frac{d}{dx}\cos(x^2)=\frac{d(\cos(x^2))}{d(x^2)}\cdot\frac{d(x^2)}{dx} $$
兩個寫法最終都得到導數是 $-2x\sin(x^2)$。