
- •Глава IV
- •§ 1. Свойства и графики основных элементарных функций
- •1. Постоянные и переменные величины
- •2. Область изменения переменной
- •3. Определение функции. Частное значение функции
- •4. Область определения функции
- •5. Способы задания функции
- •6. Основные свойства функций
- •7. Основные элементарные функции
- •§ 2. Предел и непрерывность функции
- •1. Предел переменной величины
- •2. Основные свойства пределов
- •3. Предел функции в точке
- •4. Приращение аргумента и приращение функции
- •5. Понятие о непрерывности функции
- •8. Вычисление пределов
- •§ 3. Производная
- •1. Задачи, приводящие к понятию производной
- •2. Определение производной
- •3. Общее правило нахождения производной
- •4. Частное значение производной
- •5. Связь между непрерывностью и дифференцируемостью функции
- •§ 4. Правила и формулы дифференцирования элементарных функций
- •1. Таблица правил и формул дифференцирования
- •2. Правила дифференцирования алгебраической суммы, произведения и частного
- •3 Правило дифференцирования сложной функции
- •4. Дифференцирование логарифмических функций
- •5. Производная степенной функции
- •6. Производная показательной функции
- •7. Дифференцирование тригонометрических функций
- •327. Найти
- •8. Дифференцирование обратных тригонометрических функций
- •358. Дано: Решение.
- •§ 5. Геометрический и механический смысл производной
- •1. Геометрический смысл производной
- •2. Механический смысл производной
- •3. Производная второго порядка и ее механический
- •4. Приложения производной к решению физических задач
- •§6. Дифференциал
- •1. Понятие дифференциала
- •2. Геометрический смысл дифференциала
- •3. Вычисление дифференциала
- •4. Дифференциал сложной функции
- •5. Применение дифференциала в приближенных вычислениях
- •§ 7. Исследование функций и построение графиков
- •1. Возрастание и убывание функций
- •2. Исследование функции на экстремум с помощью первой производной
- •3. Исследование функции на экстремум с помощью второй производной
- •4. Наибольшее и наименьшее значения функции
- •5. Практическое применение производной
- •6. Вогнутость и выпуклость. Точки перегиба
- •7. Построение графиков функций
3 Правило дифференцирования сложной функции
Поскольку
стремится
к нулю, в силу непрерывности функции
приращение
также
стремится к нулю. Тогда получим
т.е производная функции у по аргументу х равна производной этой функции по промежуточному аргументу и, умноженной на производную промежуточного аргументам по основному аргументу х.
215
коэффициент
сложности, указывающий количество
простых функций, входящих в данную
сложную функцию. Он обозначается
цифрой в кружке после записи функции.
Например, для функции
коэффициент
сложности равен 2, так как в нее входят
две
простые функции
.
Для функции
y=sin23x
коэффициент сложности равен 3 (простыми
функциями, составляющими данную, являются
,
).
Очень важно
правильно определить порядок следования
про - межуточных функций. Например, для
функции
имеющей коэффициент сложности 4,
промежуточные функции расположены в
следующем порядке: 1) логарифмическая
; 2)
степенная
;
3) тригонометрическая tg
(3*)
4) линейная Зх.
238. Продифференцировать
функцию
Решение.
Коэффициент
сложности данной функции равен 2.
Составляющими
функции являются
.
Согласно правилу дифференцирования
сложной функции, находим
239.Учитывая, что,
продифференцировать
функцию
Решение.
Коэффициент
сложности данной функции равен 2. Порядок
следования промежуточных функций
таков:
Находим
240. Найти
,
если
В дальнейшем, когда в практике дифференцирования накопится достаточный опыт, можно обходиться без промежуточных записей.
241—246. Найти производные следующих функций:
216
4. Дифференцирование логарифмических функций
Правую часть этого равенства умножим и разделим на х:
(это можно сделать,
так как
).
Используя свойство
логарифмов
,
можно за - писать
217
рифму предела функции, так как логарифмическая функция прерывна. Следовательно,
Учитывая, что
,
находим
Итак, производная
функции
равна
единице, деленной
на аргумент.
Выведем формулу
дифференцирования функции
где
Используя формулу
дифференцирования сложной функции
,
получаем
,
т. е.
Производная
функции
равна
дроби, знаменателем
которой является промежуточный аргумент, а числителем — его производная по независимой переменной х.
249—260. Найти производные следующих функций:
249.
218
Если дан десятичный логарифм или логарифм числа по любому другому основанию, то следует воспользоваться формулой перехода от одной системы логарифмов к другой.
"Известно,
что
Если
положить
,
то логарифм числа по основанию а
можно
выразить через
натуральный логарифм, а именно:
Воспользуемся
последней формулой для нахождения
производной функции
.
Имеем
Таким образом,
производная
функции
равна
еди-
нице, деленной на произведение аргумента и натурального логарифма основания.
Пусть теперь
,
где
.
Тогда согласно
правилу
дифференцирования
сложной функции имеем
.
Но
и,
следовательно,
261—278. Найти производные следующих функций:
219