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Cheat Sheet

微積分 Formulas

微積分の必須公式をすべて1ページにまとめたリファレンス:極限のショートカット、4つの基本微分法則、積分表、主要なテイラー級数。任意のソルバーリンクをクリックして自分の関数を AI-Math に入力し、手順が展開される様子を確認できます。

極限のショートカット

標準極限(sin)

lim⁡x→0sin⁡xx=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1

すべての三角関数の極限の基礎。

ロピタルの定理

lim⁡x→af(x)g(x)=lim⁡x→af′(x)g′(x)\lim_{x\to a} \frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x\to a} \frac{f'(x)}{g'(x)}

極限が 00\frac{0}{0} または ∞∞\frac{\infty}{\infty} のときに使う。

微分法則

べき乗の微分法則

ddx(xn)=nxn−1\frac{d}{dx}(x^n) = n x^{n-1}

任意の実数の指数で成り立つ。

積の微分法則

(fg)′=f′g+fg′(fg)' = f'g + fg'

2つの関数の積——それぞれを順番に微分する。

商の微分法則

(fg)′=f′g−fg′g2\left(\frac{f}{g}\right)' = \frac{f'g - fg'}{g^2}

比に使う;順序は f′gf'g が fg′fg' の前であることを覚える。

連鎖律

ddxf(g(x))=f′(g(x))⋅g′(x)\frac{d}{dx} f(g(x)) = f'(g(x)) \cdot g'(x)

外側を先に、次に内側;最も間違いが多い箇所。

よく使う導関数

sin

ddxsin⁡x=cos⁡x\frac{d}{dx}\sin x = \cos x

cos

ddxcos⁡x=−sin⁡x\frac{d}{dx}\cos x = -\sin x

マイナス符号に注意。

e^x

ddxex=ex\frac{d}{dx} e^x = e^x

唯一の不動点関数。

ln x

ddxln⁡x=1x\frac{d}{dx} \ln x = \frac{1}{x}

定義域 x>0x > 0。

積分表

べき乗の積分法則

∫xn dx=xn+1n+1+C(n≠−1)\int x^n\,dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C\quad(n \neq -1)

微分のべき乗法則の逆。

1/x

∫1x dx=ln⁡∣x∣+C\int \frac{1}{x}\,dx = \ln|x| + C

べき乗法則における n=−1n=-1 の例外。

sin / cos

∫sin⁡x dx=−cos⁡x+C,∫cos⁡x dx=sin⁡x+C\int \sin x\,dx = -\cos x + C,\quad \int \cos x\,dx = \sin x + C

符号を覚える——混同しやすい。

指数関数

∫ex dx=ex+C\int e^x\,dx = e^x + C

その導関数と同じ。

テイラー / マクローリン級数

e^x

ex=∑n=0∞xnn!e^x = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!}

すべての実数 xx で収束する。

sin x

sin⁡x=∑n=0∞(−1)nx2n+1(2n+1)!\sin x = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n x^{2n+1}}{(2n+1)!}

奇数べきのみ。

cos x

cos⁡x=∑n=0∞(−1)nx2n(2n)!\cos x = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n x^{2n}}{(2n)!}

偶数べきのみ。