
- •Глава VI. Производная и дифференциал
- •§1. Определение производной
- •§2. Необходимое условие существования производной (связь между дифференцированием и непрерывностью)
- •§3. Геометрический смысл производной. Уравнения касательной и нормали.
- •§4. Механический смысл производной
- •§5. Производные некоторых основных элементарных функций
- •§6. Основные правила дифференцирования
- •§8 Производная сложной функции.
- •§9 Производные степенной и показательной функций.
- •§10. Производная обратной функции. Производные обратных тригонометрических функций. Производная логарифмической функции.
- •Производная обратной функции.
- •§11. Таблица основных производных и правила дифференцирования.
- •§12. Дифференциал функции
- •§13. Геометрический смысл дифференциала.
- •§14. Инвариантность формы дифференциала (независимость формы записи дифференциала).
- •§15. Применение дифференциала к приближенным вычислениям значений функции.
- •§16. Производные и дифференциалы высших порядков
- •§17. Механический смысл второй производной
- •§18. Основные теоремы дифференциального исчисления
- •§19. Правило Лопиталя
- •§20. Дифференцирование функций, заданных параметрически
- •§21. Дифференцирование неявных функций.
- •§22. Формула Тейлора
§8 Производная сложной функции.
Пусть
,
.
Тогда
– сложная функция, где u
– промежуточный
аргумент, x
– независимая переменная. Требуется
найти производную сложной функции.
Теорема:
Если функция
имеет в т. x
производную
,
а функция
имеет при соответствующем значении u
производную
,
то сложная функция
в
точке x
имеет производную, равную
(или
).
Без доказательства.
Итак: Производная сложной функции равна произведению производной данной функции по промежуточному аргументу на производную промежуточного аргумента по независимой переменной.
§9 Производные степенной и показательной функций.
Производная степенной функции y=xn,
Пример.
.
2)
Производная
показательной функции y=ax,
a>0,
Прологарифмируем обе части по основанию e
,
Продифференцируем обе части по x
Частный
случай
Примеры:
2)
§10. Производная обратной функции. Производные обратных тригонометрических функций. Производная логарифмической функции.
Производная обратной функции.
Теорема:
Пусть функция
монотонна
и дифференцируема в некотором интервале
и имеет в т. y
этого интервала
.
Тогда
в соответствующей точке x
обратная функция
имеет производную
,
причем
или
.
Без доказательства.
Производные обратных тригонометрических функций.
Производная функции y=arcsin x.
Рассмотрим
функцию
,
где
,
.
Эта функция возрастает, непрерывна,
дифференцируема
существует обратная функция
,
где
;
.
Существует
и производная этой функции, равная
.
Замечание.
Исключили x=±1,
(y=±π/2),
т.к. иначе
Производная функции y=arccos x.
Производная функции y=arctg x.
Рассмотрим
функцию
,
где
,
.
Эта
функция
возрастает,
непрерывна, дифференцируема
существует обратная функция
,
;
и
существует производная этой функции,
равная
.
Производная функции y=arcсtg x. (вывести самостоятельно)
Производная логарифмической функции y=logax; a>0, a≠1
Вывести самостоятельно тремя способами:
1-способ – по определению
2-способ – использую производную обратной функции
3-способ – логарифмированием обеих частей.
§11. Таблица основных производных и правила дифференцирования.
Таблица производных.
1.
5.
2.
6.
7.
8.
9.
3.
10.
11.
4.
12.
Основные правила дифференцирования.
, :
Примеры:
Замечание. Дифференцирование показательно-степенной функции.
Пусть
,
где
,
Прологарифмируем по основанию е:
Продифференцируем
по х:
Умножим
на
: