도함수표

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1. 개요 [편집]

여러 함수도함수를 수록한 문서이다. 미분한 결과만을 정리한 문서이므로 유도 과정은 각 함수에 관한 문서를 참고하자.

2. 기본 [편집]

2.1. 선형성(linearity)[1] [편집]

단, α\alpha, β\beta는 상수이다.
  • {αf(x)+βg(x)}=αf(x)+βg(x)\left\{ \alpha f( x)+ \beta g(x) \right\}'=\alpha f'(x) +\beta g'( x )

2.2. 곱미분 [편집]

  • {f(x)g(x)}=f(x)g(x)+f(x)g(x)\{f(x)g(x)\}'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)
  • {f(x)g(x)h(x)}=f(x)g(x)h(x)+f(x)g(x)h(x)+f(x)g(x)h(x)\{f(x)g(x)h(x)\}'=f'(x)g(x)h(x)+f(x)g'(x)h(x)+f(x)g(x)h'(x)
    \vdots

2.3. 몫미분 [편집]

  • {f(x)g(x)}=f(x)g(x)f(x)g(x)[g(x)]2  \left\{\dfrac{f(x)}{g(x)}\right\}'=\dfrac{f'(x)g(x)-f(x)g'(x)}{[g(x) ]^{2}} \;

2.4. 합성함수 [편집]

  • {(fg)(x)}=(fg)(x)g(x)\{(f\circ g)(x)\}'=(f' \circ g)(x)\,g'(x)

2.5. 역함수 [편집]

  • {f1(x)}=1(ff1)(x)\{f^{-1}(x)\}'=\dfrac{1}{(f' \circ f^{-1})(x)}

2.6. 정적분으로 정의된 함수 [편집]

  • ddxaxf(t)dt=f(x)\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \int_a^xf(t)\,\mathrm{d}t = f(x)
  • ddxxaf(t)dt=f(x)\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \int_x^af(t)\,\mathrm{d}t = -f(x)
  • ddxah(x)f(t)dt=(fh)(x)h(x)\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \int_a^{h(x)}f(t)\,\mathrm{d}t = (f\circ h)(x)\cdot h'(x)
  • ddxg(x)af(t)dt=(fg)(x)g(x)\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \int_{g(x)}^af(t)\,\mathrm{d}t = -(f\circ g)(x)\cdot g'(x)
  • ddxg(x)h(x)f(t)dt=(fh)(x)h(x)(fg)(x)g(x)\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \int_{g(x)}^{h(x)}f(t)\,\mathrm{d}t = (f\circ h)(x)\cdot h'(x)-(f\circ g)(x)\cdot g'(x)
  • ddxabf(x,t)dt=abxf(x,t)dt\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \int_a^bf(x,\,t)\,\mathrm{d}t = \int_a^b \frac{\partial}{\partial x}f(x,\,t)\,\mathrm{d}t
  • ddxg(x)h(x)f(x,t)dt=f(x,h(x))h(x)f(x,g(x))g(x)+g(x)h(x)xf(x,t)dt\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \int_{g(x)}^{h(x)}f(x,\,t)\,\mathrm{d}t = f(x,\,h(x))\cdot h'(x) - f(x,\,g(x))\cdot g'(x) + \int_{g(x)}^{h(x)}\frac{\partial}{\partial x}f(x,\,t)\,\mathrm{d}t

3. 초등함수 [편집]

3.1. 다항함수 [편집]

  • (axn)=anxn1(ax^n)'=anx^{n-1} (단, n0n \neq 0인 상수)
  • 특히, n=0n=0이면
    • ax0=a    a=0ax^0=a \; \to \; a'=0 (상수함수)

3.2. 거듭제곱근 함수 [편집]

  • (xn)=xnnx(\sqrt[n]{x})' = \dfrac{\sqrt[n]{x}}{nx} (단, n0n \neq 0인 상수)

3.3. 지수함수 [편집]

  • (ax)=axlna(a^x)'=a^x\cdot {\rm ln}\,a (단, aa는 상수)
  • 특별히, a=a= ee이면
    • (ex)=exlne=ex(e^x)'=e^x\cdot {\rm ln}\,e=e^x

3.3.1. 허수지수함수 [편집]

  • [cis(z)]=icis(z)[ \operatorname{cis}(z) ]' = i \operatorname{cis}(z)
  • [cis(z)]=icis(z)[ \overline{\operatorname{cis}}(z) ]' = -i\,\overline{\operatorname{cis}}(z)

3.4. 삼각함수 [편집]

  • (sinx)=cosx({\rm sin}\,x)'={\rm cos}\,x
  • (cosx)=sinx({\rm cos}\,x)'=-{\rm sin}\,x
  • (tanx)=sec2x({\rm tan}\,x)'={\rm sec}^2\,x
  • (cotx)=csc2x({\rm cot}\,x)'=-{\rm csc^2}\,x
  • (secx)=secxtanx({\rm sec}\,x)'={\rm sec}\,x{\rm tan}\,x
  • (cscx)=cscxcotx({\rm csc}\,x)'=-{\rm csc}\,x{\rm cot}\,x

3.5. 역삼각함수 [편집]

  • (arcsinx)=11x2(\arcsin x)' = \dfrac1{\sqrt{1-x^2}}
  • (arccosx)=11x2(\arccos x)' = -\dfrac1{\sqrt{1-x^2}}
  • (arctanx)=11+x2(\arctan x)' = \dfrac1{1+x^2}
  • (arcsecx)=1xx21(\mathrm{arcsec}\,x)' = \dfrac1{\left|x\right|\sqrt{x^2-1}}
  • (arccscx)=1xx21(\mathrm{arccsc}\,x)' = -\dfrac1{\left|x\right|\sqrt{x^2-1}}
  • (arccotx)=11+x2(\mathrm{arccot}\,x)' = -\dfrac1{1+x^2}

3.6. 쌍곡선 함수 [편집]

  • (sinhx)=coshx({\rm sinh}\,x)'={\rm cosh}\,x
  • (coshx)=sinhx({\rm cosh}\,x)'={\rm sinh}\,x
  • (tanhx)=sech2x({\rm tanh}\,x)'={\rm sech}^2\,x
  • (cothx)=csch2x({\rm coth}\,x)'=-{\rm csch}^2\,x
  • (sechx)=sechxtanx({\rm sech}\,x)'=-{\rm sech}\,x{\rm tan}\,x
  • (cschx)=cschxcothx({\rm csch}\,x)'=-{\rm csch}\,x{\rm coth}\,x

3.7. 역쌍곡선 함수 [편집]

  • (arsinhx)=1x2+1(\mathrm{arsinh}\,x)' = \dfrac1{\sqrt{x^2+1}}
  • (arcoshx)=1x21(x>1)(\mathrm{arcosh}\,x)' = \dfrac1{\sqrt{x^2-1}} \quad (x>1)
  • (artanhx)=11x2(x<1)(\mathrm{artanh}\,x)' = \dfrac1{1-x^2} \quad (|x|<1)
  • (arcothx)=11x2(x>1)(\mathrm{arcoth}\,x)' = \dfrac1{1-x^2} \quad (|x|>1)
  • (arsechx)=1x1x2(0<x<1)(\mathrm{arsech}\,x)' = -\dfrac1{x\sqrt{1-x^2}} \quad (0<x<1)
  • (arcschx)=1x1+x2(x0)(\mathrm{arcsch}\,x)' = -\dfrac1{|x|\sqrt{1+x^2}} \quad (x\ne0)

3.8. 로그함수 [편집]

  • (lnx)=1x  (x>0)(\ln x)' = \dfrac{1}{x} \; (x > 0)
    • (Logz)=1z  (z0)({\rm Log}\,z)' = \dfrac{1}{z} \; (z \neq 0)
  • (logax)=1xlna  (x>0)(\log_a x)' = \dfrac{1}{x \ln a} \; (x > 0)

4. 특수함수 [편집]

4.1. 오차함수 [편집]

  • [erf(x)]=2ex2π[{\rm erf}(x) ]' = \dfrac{2e^{-x^2}}{\sqrt{\pi}}
  • [erfc(x)]=2ex2π[{\rm erfc}(x) ]' = -\dfrac{2e^{-x^2}}{\sqrt{\pi}}
  • [erfi(x)]=2ex2π[{\rm erfi}(x) ]' = \dfrac{2e^{x^2}}{\sqrt{\pi}}

4.2. 지수 적분 함수 [편집]

  • [Ei(x)]=exx[{\rm Ei}(x) ]' = \dfrac{e^x}{x}

4.3. 로그 적분 함수 [편집]

  • [li(x)]=1lnx[{\rm li}(x) ]' = \dfrac{1}{\ln x}

4.4. 삼각 적분 함수 [편집]

  • [Si(x)]=sinxx[{\rm Si}(x) ]' = \dfrac{\sin x}{x}
  • [Ci(x)]=cosxx[{\rm Ci}(x) ]' = \dfrac{\cos x}{x}

4.5. 쌍곡선 적분 함수 [편집]

  • [Shi(x)]=sinhxx[{\rm Shi}(x) ]' = \dfrac{\sinh x}{x}
  • [Chi(x)]=coshxx[{\rm Chi}(x) ]' = \dfrac{\cosh x}{x}

4.6. 프레넬 적분 함수 [편집]

  • [S(x)]=sin(πx22)  or  sinx2[S(x) ]' = \sin{ \left( \dfrac{\pi x^2}{2} \right) \; {\sf or} \; \sin x^2}
  • [C(x)]=cos(πx22)  or  cosx2[C(x) ]' = \cos{ \left( \dfrac{\pi x^2}{2} \right) \; {\sf or} \; \cos x^2}

4.7. 구데르만 함수 [편집]

  • [gd(x)]=sechx[{\rm gd}(x) ]' = {\rm sech}\,x
  • [igd(x)]=secx[{\rm igd}(x) ]' = \sec x

4.8. 타원 적분 함수 [편집]

  • [K(x,k)]=11k21k2x2(0k1)\displaystyle [K(x,\,k) ]' = \frac{1}{\sqrt{1-k^{2}}\sqrt{1-k^{2}x^{2} }} \quad (0 \leq k \leq 1)
  • [E(x,k)]=1k2x21x2(0k1)\displaystyle [E(x,\,k) ]' = \frac{\sqrt{1-k^{2}x^{2} }}{\sqrt{1-x^{2} }} \quad (0 \leq k \leq 1)

4.9. 브링 근호 [편집]

  • [BR(x)]=15[BR(x)]4+1[\mathrm{BR}(x) ]' = -\dfrac{1}{5[ \mathrm{BR}(x) ]^4+1}

4.10. 폴리로그함수 [편집]

  • [Lis(x)]=Lis1(x)x[\mathrm{Li}_s(x) ]' = \dfrac{\mathrm{Li}_{s-1}(x)}{x}

4.10.1. 제타 함수 [편집]

위 폴리감마함수에서 x=1x=1로 생각할 수 있다.
  • [ζ(x)]=Lis1(1)[\zeta(x) ]' = \mathrm{Li}_{s-1}(1)

4.11. 감마 함수 [편집]

특이하게도 아래와 같이 도함수가 재귀적으로 정의된다.
  • [Γ(z)]=Γ(z)ψ0(z)=Γ(z)[(LogΓ)(z)][\Gamma(z) ]' = \Gamma(z) \psi^0 (z) = \Gamma(z) [ ({\rm Log} \circ \Gamma)(z) ]'

4.12. 람베르트 W 함수 [편집]

  • W(x)=W(x)x(W(x)+1)W'(x)=\dfrac{W(x)}{x(W(x)+1)}

4.13. 부호 함수헤비사이드 계단 함수 [편집]

아래 식에서 δ(x)\delta(x)디랙 델타 함수이다.
  • [sgn(x)]=2δ(x)[{\rm sgn}(x) ]' = 2 \delta(x)
  • u(x)=δ(x)u'(x)= \delta(x)

5. 음함수 [편집]

5.1. [편집]

  • (xa)2+(yb)2=r2    dydx=xayb(x-a)^2+(y-b)^2=r^2\;\rightarrow\;\dfrac{{\rm d}y}{{\rm d}x}=-\dfrac{x-a}{y-b} (aa, bb, rr은 상수)

5.2. 타원곡선 [편집]

  • y2=x3+ax+b    dydx=3x2+a2yy^2 = x^3 + ax + b\;\rightarrow\;\dfrac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x} = \dfrac{3x^2 + a}{2y} (aa, bb는 상수)

6. 기타 [편집]

  • f(x)=(sgnf)(x)f(x)|f(x)|' = ({\rm sgn} \circ f)(x)\,f'(x)
  • (xx)=xx(1+lnx)(x^x)'=x^x(1+{\rm ln}\,x)
  • y=xxxx...y=x^{x^{x^{x^{.^{.^.}} }} } ⁣ ⁣  dydx=y2(xxylnx)\!\!\rightarrow\; \dfrac{{\rm d}y}{{\rm d}x}=\dfrac{y^2}{(x-xy\ln{x})}
    • 복소로그함수: dydx=[W(Logx)]2xLog2x[W(Logx)+1]\dfrac{{\rm d}y}{{\rm d}x}=\dfrac{[W(-\operatorname{Log}{x}) ]^2}{ x \operatorname{Log}^{2}{x} [W(-\operatorname{Log}{x}) + 1 ] }
[1] 어떤 연산자가 분배 법칙 및 상수배 성질을 만족시키는 경우 선형성이 있다고 하며, 이런 형태의 결합을 선형결합(linear combination)이라고 한다.

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