Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Математика / ДИ-4-производная-22.pptx
Скачиваний:
3
Добавлен:
27.11.2024
Размер:
527.72 Кб
Скачать

Производная параметрически-заданной

 

 

 

 

функции

x x(t)

 

 

x x(t)

 

 

y'

 

 

 

 

'

 

 

y y(t)

yx

t

 

 

 

'

 

 

 

 

 

xt

x ln7 t

 

 

 

x't

dx

7ln6 t 1

 

yt' dy

3t2

 

3

 

2

 

 

 

y t

 

 

 

 

 

 

dt

 

t

 

 

 

 

dt

 

 

y'x

dy

 

y'

3t2

 

 

3t3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

1

7ln6 t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xt'

6

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7ln

t

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

x ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y'x

 

3t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. [ y(U (x))]' = yu Ux

7. xy ( y) = 1 yx (x)

Производная сложной функции равна произведению производной

функции по промежуточному аргументу на производную

Производнаяпромежуточногообратнойаргументафункциипоесть величинаосновномуобратная производной исходной функции

8. y (x) = y(x) (ln y(x)) Правило логарифмического дифференцирования

9. U V

' = V U V 1 U U V ln U V функцииПроизводная показательно-степенной

 

 

Производная функции, заданной параметрически

 

x = x(t)

 

 

y (t)

 

y (t)x (t) x (t) y (t)

10.

 

 

,

y (x) =

 

y (x) =

 

 

 

 

 

 

x (t)

 

(x (t))3

 

 

y = y(t)

 

 

 

 

 

Таблица производных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

a 1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. (tg x)

 

 

 

 

 

 

1. (x ) a x

 

 

 

 

 

cos2 x

 

 

2. (a

x

 

a

x

ln a

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

3. (e

x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

9. (ctgx) sin 2 x

 

 

 

 

) e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

4. (log a

 

 

 

 

 

 

 

10. (arcsinx)

 

 

2

x)

 

x ln a

 

 

 

 

 

1

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

5. (ln x)

 

x

 

 

 

11. (arccosx)

 

1

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x

 

 

 

 

 

1

 

 

6. (sin x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

12. (arctgx) 1 x2

 

 

7. (cos x)

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. (arcctgx)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x2

 

§3. Дифференциал функции

1. Определение и геометрический смысл

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Функция y = f(x)

называется

дифференцируемой в точке x0

,

если ее

приращение в этой точке может быть записано

как сумма линейной относительно x

части и

бесконечно малой более высокого порядка чем

x , т.е.

 

 

f(x0) = A x + ( x) ,(1)

 

 

где A число, ( x) – б.м. более высокого

порядка чем

x.

выражении (1)

(т.е.

Слагаемое

A x в

линейную

относительно

x

часть

f(x0))

называют дифференциалом функции y

= f(x)

в точке x0 и обозначают: dy(x0) ,

df(x0) .

 

ТЕОРЕМА 1 (о связи дифференцируемости с существованием производной).

Функция y = f(x) дифференцируема в точке x0она имеет в точке x0 производную. При этом

для ее дифференциала в точке x0 справедливо равенство

dy(x0) = f (x0) x . (2) ДОКАЗАТЕЛЬСТВО

Очевидно, что соответствие (x0 ; x)

df(x0) является функцией (двух переменных). Ее называют дифференциалом функции y = f(x)

и обозначают

dy , df(x) .

Замечание. Из теоремы 1 следует, что нахождение производной и дифференциала функции представляет собой по существу одну и

ту же задачу. Поэтому операцию нахождения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Функция

y = f(x)

 

называется

дифференцируемой на интервале

(a;b) если

она дифференцируема

(т.е. имеет производную)

в каждой точке этого интервала.

 

 

Функция

y = f(x)

 

называется

дифференцируемой

на отрезке

[a;b] если

она дифференцируема на интервале (a;b) и

имеет

соответствующие

односторонние

производные в точках a и b.

 

 

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ДИФФЕРЕНЦИАЛА

Рассмотрим график функции y = f(x).

Пусть функция y = f(x)

дифференцируема в точке

x0.

функция f(x)

имеет производную f (x0)

Тогда в x0

.

 

N

в точке

 

касательная к кривой

y = f(x).

 

 

 

 

x0 x

 

 

Таким образом, дифференциал функции y = f(x) в

точке x0

равен приращению ординаты точки на

 

 

= ( ),

ПРИМЕРЫ.

; 2)

Найти дифференциалы функций: 1) y = x3

y = x . Замечания.

y = x

1) Так как для дифференциала функции

справедливо

 

dy = dx = x ,

то говорят: «дифференциал независимой переменной равен ее приращению».

Учитывая этот факт, формулу (2) можно переписать в виде

dy = f (x) dx . (3)

2) Из формулы

(3)

получаем,

что производная

y = f (x)

является

отношением

 

2-х

дифференциалов:

 

y

 

f

 

dy

 

 

 

 

(x) dx .

dy

Таким образом, символическая дробь превратилась в реальную дробь. dx

2. Свойства дифференциалов

Из теоремы 1 и правил дифференцирования получаем, что справедливы следующие утверждения

1)Дифференциал константы равна нулю, т.е. d(C) = 0 , где C – константа.

2)Дифференциал суммы (разности) равна сумме (разности) дифференциалов, т.е.

(u v) = du dv .

3)Дифференциал произведения находится по правилу:

d(u v) = du v + u dv .

4) d(C u) = C du ,

где

C – константа.

 

Говорят: «константа

 

выносится за знак

 

 

u

 

du v u dv

 

 

дифференциала».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, v(x) 0 .

 

d

 

 

 

v2

 

5)

v

 

 

 

 

Дифференциал дроби находится по правилу:

Рассмотрим

дифференциал

сложной

функции

y = f( (t)) .

 

x = (t)

дифференцируема в точке

Пусть функция

t,

функция y = f(x) дифференцируема в точке

 

x = (t).

 

 

 

x (t)

и

f (x)

и сложная

Тогда производные

функция y = f( (t)) имеет производную в точке

t , причем

 

 

 

 

 

 

 

 

y (t) = [f( (t))] = f (x) x (t)

Следовательно,

 

функция

 

y = f( (t))

дифференцируема в точке t

и ее дифференциал

в этой точке равен

 

 

 

 

 

 

 

dy(t)

f (x) x (t)dt,

 

 

 

 

 

dy(t) = y (t) dt

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy(t) = f (x) x (t)dt ,

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

dy = f (x) dx . (4)