- •Тема 5. Дифференциальное исчисление функции одного аргумента Приращения функции и аргумента
- •Дифференцирование функции одной переменной (производная и дифференциал) Производная функции
- •Основные правила дифференцирования
- •Производная сложной функции
- •Примеры
- •Производная неявно заданной функции
- •Производная функции, заданной параметрически
- •Логарифмическое дифференцирование (логарифмическая производная)
- •Дифференциал функции и дифференциал аргумента
- •Общий алгоритм определения производной функции
- •Производные и дифференциалы высших порядков
- •Вычисление пределов по правилу Лопиталя
- •Пример – иллюстрирует случай неприменимости правила Лопиталя.
- •Примеры
- •Исследование функций и построение их графиков
- •Использование понятия производной в экономике
- •Приложение производной в экономической теории
- •Примеры решения некоторых экономических задач
Примеры
; |
В этом примере функция "сложена" из показательной (3х), роль х играет sin(x), и тригонометрической (sin(x)) функций. |
|
Здесь нижний индекс производной показывает, по какой переменной она вычисляется. |
|
По таблице производных находим производные соответствующих функций и перемножаем их. |
|
Функция "сложена" из арктангенса (arctg x), квадратного корня и линейной функции (2х − 1). | ||
|
По таблице находим производные, учитывая, что в | ||
|
роли х выступают различные функции (показаны нижним индексом). Перемножаем табличные производные выделенных функций. |
После вычисления производных не следует делать никаких алгебраических преобразований.
Производная неявно заданной функции
- Если функция задается общим выражением относительно переменных x и y, то она называется заданной неявно:
F(x, y) = 0,
(Сравните с явно заданной функцией: y = y(x)).
- Чтобы найти производную , функции, заданной неявно, надо найти производную по переменнойх обеих частей выражения, задающего функцию.
Затем полученное алгебраическое уравнение относительно производной разрешают относительно .
- При этом следует учитывать, что переменная y зависит от x ( y = y(x)), и вычислять производную от F(x, y(х)), как от сложной функции.
ПРИМЕР
Найти производную неявно заданной функции:
.
Найдем производные по х от левой и правой частей равенства, неявно задающего функцию y = y(x).
|
Здесь использованы правила дифференцирования суммы и вынесения постоянной за знак производной (правила 3 и 5). |
|
Первое слагаемое является произведением функций:и Используем правило дифференцирования произведения (правило 4). Второе и третье слагаемые дифференцируются как сложные функции. |
|
Из полученного уравнения с помощью алгебраических преобразований выделяется производная. |
. |
Производная функции, заданной параметрически
- Задание функции в параметрическом виде определяется соотношением: , то есть переменныех и у задаются как функции третьей переменной t , которая называется параметром.
- Чтобы найти производную параметрически заданной функции, используют следующую формулу: .
ПРИМЕР
Найти производную параметрически заданной функции:
в точке М(0; а). Вначале найдем производные по параметру t от x(t) и у(t).
|
Используем правила дифференцирования суммы и вынесения постоянной за знак производной (правила 3 и 5), а также дифференцирования сложной функции. |
; |
По формуле найдем производную . |
|
В заданной точке М: х = 0; у=а; поэтому для определения значения параметра t, соответствующего точке М, следует решить систему. |
|
Выбираем только те корни, которые удовлетворяют обоим уравнениям системы, и находим значение производной в точке М |
- Если значение производной функции в некоторой точке , то это означает, что график функции в этой точке имеет касательную, расположенную вертикально ( по геометрическому смыслу: производная функции в точке численно равна тангенсу угла наклона касательной и). |