Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Введение в математический анализ. Дифференциальное исчисление

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
05.02.2023
Размер:
8.08 Mб
Скачать

Итак,

f0 : B ! R; B A R:

Пусть g 2 A предельная точка множества A. Обозначим через x := g+ x 2 A. Тогда, если существует конечный предел, то

f0(g) := lim

x!g

f(x) - f(g)

:

(5.3)

x - g

 

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Соотношение (5.3), в силу теоремы 28, можно переписать в эквивалентной форме

f(x) - f(g) = f0(g) + (x); x - g

где (x) бесконечно малая при x ! g; что в свою очередь равносильно соотношению

f(x) - f(g) = f0(g)(x - g) + o(x - g)

при x ! g; x 2 A; (5.4)

то есть дифференцируемости функции f в точке g.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Замечание 1. Обозначение производной df(x)

dx

принадлежит Лейбницу. Позднее Лагранж предложил обозначать производную символом f0(x). В механике, кроме указанных символов, для обозначения производной от функции '(t) по времени t используется символ '(t).

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Пример 87. Показать, по определению 115, что, если f(x) = x ; 2 R, то

8x 2 dom f : (x )0 = x -1:

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Решение. Фиксируем

 

произвольную точку

x0 2 dom f: Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

115

 

 

 

f(x0; x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f0(x0) := lim

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim!

(x0 + x) - x0

=

 

 

0

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

0

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

x

1 +

x

- 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

 

 

h

 

 

 

 

 

 

i

 

=

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

 

 

 

 

 

0

 

3:20:2:4

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! -1

 

 

 

1 + x0

 

 

- 1

 

 

 

 

 

 

 

-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= x0

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

= x0

:

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x

!

0

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

First Prev

Next Last Go Back Full Screen Close

Quit

Пример 88. Показать, по определению 115, что, если f(x) = ax; a > 0; a 6= 1, то

8x 2 dom f = R : (ax)0 = ax ln a:

Посмотрите графики функций f и f0

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Решение. Фиксируем произвольную точку x0 2 R: Тогда

115

 

 

 

 

f(x0; x)

 

 

 

f0(x0) := lim

0

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

=

x

!

 

x

=

 

 

=

 

x

0

ax0+ x - ax0

0

 

 

x

0

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

!

= x 0

ax0 a x - 1

=

0

= a ln a:

x

lim

 

 

0

x0

 

 

 

!

 

 

 

 

Частный случай

8x 2 R : (ex)0 = ex:

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Пример 89. Показать, по определению 115, что, если f(x) = loga x; a > 0; a 6= 1, то

x

dom f = (0; +

1

) : (log

 

x)

0 = loga e

=

1

:

 

x ln a

8 2

 

 

a

 

x

 

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Решение. Фиксируем произвольную точку x0 2 (0; +1): Тогда

115

 

 

 

 

f(x0; x)

 

 

 

 

 

 

 

f0(x0) := lim

0

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

!

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

= lim

 

 

 

 

 

x

 

 

 

=

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

log

 

(x

 

 

x

 

 

0

 

 

a

 

 

 

 

0

 

 

a

 

0

 

 

 

 

!

= x 0

x

=

0

=

x

loga

1 + x0

 

0

3:20:2:2

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

loga

1 + x0

 

loga e 10:10

1

 

= lim

 

 

 

=

 

=

 

:

x

 

 

 

x!0

x0

 

x0

x0 ln a

x0

 

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Частный случай

8x 2 (0; +1) : (ln x)0 = x1:

ПРОИЗВОДНАЯ Нажмите кнопки “tangent line” и “logarithmic”. Вы видите график логарифмической функции.

Нажмите кнопку “first derivative”. Появится график производной. Перемещайте красный маркер вдоль оси абсцисс.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit