О калькуляторе производных
Calculus Derivative Calculator находит производную функции по x и показывает вычисления построчно. Он создан для students, educators and self-learners, которые хотят видеть why, а не только конечный результат. Каждый шаг называет применённое правило — правило степени, суммы, константного множителя, произведения, частного, цепочки, тригонометрические правила, правило экспоненты или логарифма — чтобы вы могли сопоставить с вашим учебником или конспектом лекций.
Все расчёты выполняются полностью в вашем браузере. Данные не отправляются на сервер, регистрация не требуется, инструмент соответствует GDPR.
Что такое дифференцирование?
Дифференцирование измеряет rate of change функции. Геометрически производная f'(x) в точке даёт наклон касательной к графику y = f(x) в этой точке. Формально:
f'(x) = limh→0 [ f(x + h) − f(x) ] / h
На практике этот предел вычисляется редко напрямую. Вместо этого применяются небольшой набор differentiation rules, выведенных однажды из определения.
Стандартные правила дифференцирования
- Constant rule: d/dx [k] = 0
- Power rule: d/dx [xn] = n·xn−1
- Sum / difference rule: d/dx [f ± g] = f' ± g'
- Constant-multiple rule: d/dx [k·f] = k·f'
- Product rule: d/dx [f·g] = f'·g + f·g'
- Quotient rule: d/dx [f/g] = (f'·g − f·g') / g²
- Chain rule: d/dx [f(g(x))] = f'(g(x)) · g'(x)
- Trig rules: d/dx [sin(x)] = cos(x), d/dx [cos(x)] = −sin(x), d/dx [tan(x)] = sec²(x)
- Exponential rules: d/dx [ex] = ex и d/dx [ax] = ax·ln(a)
- Logarithm rules: d/dx [ln(x)] = 1/x и d/dx [log10(x)] = 1/(x·ln(10))
Как использовать этот калькулятор
- Type or click your function с помощью клавиатуры выше. Используйте
xкак переменную,^для степеней и стандартных операторов. - Press Differentiate. Большая панель результатов показывает символьную производную и разбивку каждого применённого правила.
- (Optional) Type a value into "Slope at x =" для просмотра числового значения f'(x₀). Это наклон касательной в точке x = x₀ — полезно для задач на касательную и вычисления градиента в точке.
- Try the example chips чтобы увидеть, как вычисляются распространённые производные — многочленов, произведений, частных, композиций по цепочке и тригонометрических.
Распространённые случаи применения
- GCSE Further Maths, A-Level Maths и домашние задания IB HL
- Задачи по математическому анализу высшего уровня экзамена Leaving Certificate
- Первый курс университетского математического анализа (инженерия, физика, экономика, информатика)
- Задачи касательной, нормали и скорости изменения
- Оптимизация: нахождение критических точек путём приравнивания f'(x) = 0
- Построение кривых и анализ стационарных точек
Часто задаваемые вопросы
Why is my answer not fully simplified? Калькулятор добросовестно применяет правила дифференцирования и намеренно выполняет лишь лёгкое алгебраическое упрощение — видимая структура позволяет легче понять, какое правило дало тот или иной член. Выполните дальнейшее упрощение вручную или вставьте результат в Algebra Calculator.
Can I differentiate with respect to a variable other than x? Калькулятор использует x в качестве переменной. Если в вашей задаче используется другая буква (t, θ, …), мысленно замените её на x перед вводом. Структура ответа остаётся той же.
What does it mean when the derivative equals zero? Точка, в которой f'(x) = 0, является stationary point: кандидатом на локальный максимум, локальный минимум или точку перегиба. Вторая производная — или проверка знака f' — покажет, что именно.
Does it support implicit differentiation? Ещё нет — данный инструмент вычисляет explicit производные функций одной переменной. Для неявных задач, таких как x² + y² = 1, дифференцируйте обе части вручную и перестраивайте.
Does it handle constants like π and e? Да. Введите pi или нажмите клавишу π для π, и e для числа Эйлера. Они дифференцируются до 0 (это константы).
How accurate is the numeric value at a point? Символическая производная точна, поэтому f'(x₀) вычисляется с использованием арифметики с плавающей точкой двойной точности — примерно 12–13 значащих цифр.
Is my data stored anywhere? Нет. Каждый расчёт выполняется локально в вашем браузере, и ничего не загружается.
Похожие калькуляторы
- Calculus Integral Calculator — Неопределённые и определённые интегралы пошагово. Объяснение степенного правила, тригонометрии, показательных функций, логарифма и метода подстановки.
- Algebra Calculator — Решайте линейные и квадратные уравнения пошагово со специализированной экранной клавиатурой.
- Graphing Calculator — Стройте и визуализируйте математические функции в интерактивном режиме.