- •Введение
- •Глава 1. Производная и дифференциал функции одной переменной
- •§ 1. Задачи, приводящие к понятию производной
- •1.1. Задача о скорости движущейся точки
- •1.2. Задача о касательной и нормали к графику функции
- •§ 2. Определение производной непрерывной функции, имеющей конечную производную
- •§ 3. Механический и геометрический смысл производной
- •3.1. Механический смысл производной
- •3.2. Геометрический смысл производной
- •§ 4. Уравнения касательной и нормали
- •§ 5. Непрерывность функции, имеющей конечную производную
- •§ 6. Основные правила дифференцирования
- •§ 7. Сложная функция и ее дифференцирование
- •§ 8. Обратная функция и ее дифференцирование
- •Практическое занятие № 1
- •§ 9. Неявная функция и ее дифференцирование
- •10.1. Параметрическое задание функций и линий
- •10.2. Дифференцирование функций, заданных параметрически
- •Практическое занятие № 2
- •§ 11. Производная логарифмической функции. Логарифмическое дифференцирование
- •§ 12. Производная степенной функции
- •§ 13. Производная показательной функции
- •Практическое занятие № 3
- •§ 14. Производные тригонометрических функций
- •§ 15. Производные обратных тригонометрических функций
- •Практическое занятие № 4
- •§ 16. Дифференциал функции, его геометрический и механический смыслы
- •16.1. Свойства дифференциала функции
- •16.2. Дифференциал сложной функции. Инвариантность формы дифференциала
- •Практическое занятие № 5
- •§ 17. Производные высших порядков. Механический смысл второй производной
- •§ 18. Дифференциалы высших порядков
- •Практическое занятие № 6
- •Задания для самостоятельного решения по главе 1
- •Глава 2. Функции нескольких переменных
- •§ 1. Функции двух переменных. Основные понятия
- •§ 2. Предел функции
- •§ 3. Непрерывность функции двух переменных
- •§ 4. Свойства функций, непрерывных в ограниченной замкнутой области
- •§ 5. Производные и дифференциалы функции нескольких переменных
- •5.2. Геометрический смысл частных производных функции двух переменных
- •§ 6. Частные производные высших порядков
- •§ 7. Дифференцируемость и полный дифференциал функции
- •§ 9. Дифференциалы высших порядков
- •§ 10. Производная сложной функции. Полная производная
- •§ 11. Инвариантность формы полного дифференциала
- •§ 12. Дифференцирование неявной функции
- •Задания для самостоятельного решения по главе 2
- •Заключение
- •Список литературы
Задания для самостоятельного решения по главе 1
1. Найдите производные функций:
1) |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) |
y = ( arctgx )lntgx ; |
|
|||||||||||||||||||||||
y = x arcsin |
−ln( x + |
|
|
x2 −1 ); |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3) y = tg( 2arccos |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y =(sin |
|
|
)ex ; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
1−2x2 |
|
|
); |
|
|
|
|
|
|
|
4) |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5) |
y = |
|
|
|
|
|
+ln( x + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
); |
|
|
6) |
y = (sin x )arctgx ; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
1+2x |
1+2x |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y =( 2x +1)arccos |
|
|
|
; |
||||||||||||||||||||||
7) |
y = x2arctg |
|
|
|
|
|
x2 −1 − |
|
|
x2 −1; |
8) |
|
x |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9) |
y = arccos |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lncos |
2 |
x |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10) |
y |
= |
(cos 2x ) |
3 |
|
|
; |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
+2x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
11) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12) |
y =(arcsin x )ex ; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
y = xln( x + |
|
|
|
|
x2 +3 )− |
|
|
|
|
x2 +3; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
13) |
y = arctg( shx ) + shx ln( chx ); |
14) |
y =( arctg5x )ln x ; |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 − |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16) |
y =(arcsin x ) |
|
; |
|
|||||||||||||||||||||
15) |
y = arccos |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
x2 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18) |
y =(sin3x )lnx ; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17) |
y =ln(cos2 x + 1+cos4 x ); |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
19) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20) |
y = ( tgx )cos x ; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
y =ln( x + |
|
1+ x2 ) − 1+ x2 arctgx; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
21) |
y = |
|
|
ln x |
|
|
|
− |
1 |
ln |
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
22) |
y = (ln sin x )sin x ; |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
1 + x |
2 |
2 |
1 |
|
+ x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
23) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y =(ln x ) |
|
; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
y =ln( ex + |
|
|
|
e2x |
|
−1 )+arcsin( e−x ); |
24) |
x |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
25) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
26) |
y =(sin3x )ln х. |
|
||||||||||||||||||
y = x |
|
4 − x |
2 |
|
+4arcsin |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
2. Логарифмическое дифференцирование |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Найдите производную функции: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
1) |
|
|
y = (arctgx)ln tgx ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) |
y = (x −5)cos x ; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
3) |
|
|
y = (sin x)5ex ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4) |
y = xsin(x6 ) ; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
5) |
|
|
y = (ln x)cos x ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6) |
y = (x4 +5)ctg x ; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
41
7) y = (ctg3x)ln x ;
9) y = (sin x)sin x ;
11) y = (x2 + 4)tgx ;
13) y = (x2 −1)sin x ;
15) y = (sin x)arctg x ;
17) y = (sin 
x)ex ;
19) y = (
x)ln x ;
8) y = ( tgx ) |
ln tg |
x |
.; ; |
|
|||
2 |
|||
lncos 2 x
10) y = (cos 2x) 3 ;
12)y = (2x +1)arccos
x ;
14)y = (e4 x +1)cos x ;
16)y = (arcsin x)
x ;
18)y = (arctg5x)ln x ;
20)y = (ln( ex +1))x .
3. Геометрический смысл первой производной
Составьте уравнение нормали и уравнение касательной к данной кривой в точке с абсциссой х0:
1) |
y = 1 ( 4x − x2 ), x0 = 2; |
2) y = |
x5 +1 |
|
, x0 =1; |
||||||||||||||||||
x4 +1 |
|||||||||||||||||||||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
3) y = 2x2 + 3x −1, x0 = −2; |
4) y = |
|
x6 +9 |
, x0 =1; |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1−5x2 |
|
|
|
|
||||||||||
5) |
y = x − x3 , x0 = −1; |
6) y = 3(3 |
|
− 2 |
|
), x0 =1; |
|||||||||||||||||
x |
x |
||||||||||||||||||||||
7) |
y = x2 −8 |
|
|
−32, x0 = 4; |
8) y = |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
x |
|
|
|
|
|
, x0 |
= 2; |
|||||||||||||||
3x + 2 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
9) |
y = x + |
|
|
, x0 =1; |
10) y = |
|
|
x |
|
|
|
, |
x0 = −2; |
||||||||||
|
x3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
x2 +1 |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
11) y = 3 |
|
|
− 20, x0 = −8; |
12) y = |
1 ( x2 |
|
|||||||||||||||||
x2 |
|
−3x +3 ), x0 = 3. |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4. Применение дифференциала функции в приближенных вычислениях
Вычислите приближенное значение функции:
1) |
y = 3 |
|
, |
при x = 7,76; |
2) |
y = 3 |
|
, при x = 7,64; |
||||||||||
x |
x |
|||||||||||||||||
3) |
y = 3 |
|
|
|
, при x =1,012; |
4) |
y = |
|
|
при x = 2,56; |
||||||||
x3 |
+ 7x |
|||||||||||||||||
4x −1, |
||||||||||||||||||
5) |
y = 1 |
(x + |
|
), при x = 0,98; |
6) |
|
|
|
1 |
|
|
|
, при x =1,016; |
|||||
5 − x2 |
y = |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x2 + x +1 |
|
|
||||
|
|
|
|
42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
7) |
y = 3 |
|
|
, при x = 27,54 ; |
8) y = 3 |
|
, |
|
при x =8,36; |
||||||||
x |
x |
|
|||||||||||||||
9) |
y = arcsin x, при x = 0,08; |
10) |
y = |
|
1 |
|
|
, при x = 4,16; |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
x |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
11) |
y = |
|
|
|
|
|
12) |
y = x7 , при x = 2,02; |
|||||||||
|
x2 + x + 3, при x =1,97; |
||||||||||||||||
13) |
y = 3 |
|
|
, при x = 26,46; |
14) y = |
|
|
|
|
||||||||
|
x |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
4x + 3, при x =1,78. |
||||||||||||||
43
