
Диференціальне числення ФОЗ
.pdf’" y′ . % " + , * " - + x ' y .
#. 6 ( y′ |
, " x3 − 4x2 y + 3xy2 |
− y3 |
= 3 . |
|||
|
|
x |
|
|
|
|
& * ! , : |
||||||
3x2 − 8xy − 4x2 y′ + 3 y2 + 3x 2 yy′ − 3 y2 y′ = 0 . |
|
|||||
!: |
|
|
|
|
|
|
(6xy − 4x2 − 3 y2 ) y′ = 8xy − 3x2 − 3 y2 . |
|
|
||||
6: |
|
|
|
|
|
|
y′ = |
8xy − 3x2 |
− 3 y2 |
|
. |
|
|
6xy − 4x2 |
− 3 y2 |
|
|
|||
|
|
|
|
*3 * " " ' " - " * " «* " ( ! * -
».
10. , & " . ' & .
% , " ( . , " -
( x , " |
y = f ( x + x ) − f (x ) ( + |
||||
! " ( . .4): |
|
|
|
||
y = A( x) x + α( x, x) x , |
|
|
|
||
α →0 |
x →0 . , A( x) = f ′( x ) . |
|
|
||
% 3 ( A( x) |
x " y , ( |
x , ! |
|||
( ( |
x , ( A( x) = f ′( x ) . ( - |
||||
α( x, x) |
x , ' ", + |
x x →0 . |
|||
& , ( |
x . 8 |
x , ( ! |
|||
3, + 3 (. # 3 (, ( ( |
x , |
||||
' * . % |
x |
! ", , . 5 ( -
, * " |
dy . # , |
": |
|
dy = df = y′ x = f ′( x ) x . |
|
% ( y = x , y′ = x′ = 1, dx = |
x , ! |
+ ! , * " . 6 " *: dy = y′dx = f ′( x )dx .
# (! *3 3. 6 ,
*:
32

y′ = f ′(x ) = dy . dx
|
$" : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
1. 6 ( y = x arctg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
x . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
/ ,: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
1 |
|
|
1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
dy = y′dx = x′arctg |
|
|
x + x (arctg |
|
x ) dx = |
arctg |
x + x |
|
|
|
|
|
|
dx = |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + x |
2 |
|
x |
||||||
|
2(1 + x )arctg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
= |
|
x + |
|
x |
|
dx . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 (1 + x ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
2. 6 ( y = ln sin 2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
) * x |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
!) x = π 8, |
|
x = 0,1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
/ ,: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
) dy = y′dx = (ln sin 2x )′ dx = |
|
1 |
|
2 cos 2x dx |
= 2 ctg 2x dx = 2 ctg 2x |
x . |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
sin 2x |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
!) dy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
π |
= |
2 ctg |
2 |
|
|
|
|
0,1 |
= 2 0,1 = 0, 2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
x= |
8 |
, |
x=0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& ' ! ' ( . 7) + " ! ' -
:
dc = 0 |
|
|
d (cos x ) = −sin x dx |
|
|||||||||||||
d (xn ) = nxn−1dx |
d (tg x ) = |
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
cos2 x |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
d (a x ) = a x ln a dx |
d (ctg x) = − |
|
dx |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
sin 2 x |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
d (ex ) = ex dx |
d (arcsin x) |
= |
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
1 − x2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
d (loga x ) = |
|
dx |
d (arccos x ) = − |
|
|
|
dx |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
x ln a |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − x2 |
|
|||||
d (ln x) = |
dx |
|
|
d (arctg x ) = |
|
|
dx |
|
|
|
|||||||
x |
|
|
1 + x2 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
d (sin x ) = cos x dx |
d (arcctg x ) |
= − |
|
dx |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
1 + x2 |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& " + :
d (u ± v ) = du ± dv ,
33

d (uv) = vdu + udv , |
|
|||||
u |
= |
vdu − udv |
. |
|||
d |
|
|
|
|
||
|
v2 |
|||||
v |
|
|
5 ! * ' * ( -
. , ! +, * ,
' " . , "
' y = f (x ) = f (ϕ(t )) ( :
dy = yt′ dt = f ′(x )ϕ′(t )dt = f ′(x )dx .
# ! 1- " ! , ' +
, , x + ' ', , x ,' 3 . 5"
* , * " ( . 6 " ! + ! ". $" ( y = f (x ) x :
y = f ( x + x ) − f ( x) = f ′( x ) x + α ( x, x ) x ,
α → 0 x → 0 . !: y = dy + α ( x, x) x .
8 + ", α x x 3 (, + -
dy . # + , , - ! + *:
y = f ( x + x) − f ( x) ≈ dy = f ′(x ) x . |
|
% 3: x0 = x, x1 = x + x , ' * + : |
|
f (x1 ) ≈ f (x0 ) + f ′( x0 )(x1 − x0 ). |
(10.1) |
5" , ' " ! + ! *. ' * " ' :
( ! ! + ( " y = f (x ) x = x1 , !-f (x1 ). 9 ' * 3 x = x0 , " + ", * "
x = x1 (! x1 − x0 ), " ( " -
y = f (x ), + " , . 0 "
f (x1 ) ! + " * ' (10.1).
|
|
|
|
1 |
|
|
|
#. $" ' y = x . # y′ = |
|
. % |
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||
|
|
||||||
2 |
|
x |
x0 = 1, x1 = 1 + h , h – " . # (10.1) - ! , ":
1 + h ≈ 1 + h . 2
5' + " ! + " ! " -
. ' * ', ( ! + 4, 02 . / ,:
4, 02 =
4 + 0, 02 =
4 (1 + 0, 005) =
4
1 + 0, 005 = 2
1 + 0, 005 =
34

≈2 1 + 0,005 = 2(1 + 0, 0025) = 2 1, 0025 = 2, 005 .
2
. ! + ' 5- " ": 4, 02 = 2,00499 .
1
2. $" ' y = arctg x; y′ = 1 + x2 . 7 (10.1) ,:
arctg ( x ) ≈ arctg ( x |
) + |
x1 − x0 |
. |
|
|
||||
1 |
0 |
|
1 + x2 |
|
|
|
0 |
|
)!, , arctg 0,97 . & *: x0 = 1, x1 = 0,97 , :
0, 03 π
arctg 0,97 ≈ arctg1 − 1 + 12 = 4 − 0, 015 ≈ 0,77 .
. ! + ' 5- " ": 0,77017. 7 ' (10.1) ' * ", " , , ! +
* ! *. & + ' * " 3
, " ! ' * *. & " "- ' * " * .
( ’" '
. $" ( x0 y = f (x )
( . 19).
$ . 19.
% x0 . $" " ,
, ":
y= kx + b ,
k = f ′(x0 ) (, ( ). ) * " "
* M (x0 , f ( x0 )), " " ! , ":
y − f ( x0 ) = f ′(x0 )(x − x0 ). |
(10.2) |
5 ( , " " .
35
. ' x = x0 x . # " y = f ( x ) , -
y = f ( x0 + x) − f ( x0 ) . 2 ( " (10.2), " , " " -
, + , :
f ( x0 ) + f ′( x0 )( x0 + x − x0 ) − f ( x0 ) − f ′( x0 )( x0 − x0 ) = f ′( x0 ) x ,
3, " y = f ( x ) x0 . . .19
+ KT " TMK . * + -
: |
|
MK |
|
= |
|
|
|
||||
|
|
x, tgTMK = f ′( x0 ). |
# , y = f (x )
x0 , ,
y = f (x ) x0 .
6’" , ( . .( *
M , * " + ". % x (t ) – -
M t ( .3, .1). #
x′(t ) – , 3 * t . ! x′(t ) |
t , |
! dx (t ) , , 3 ", " ( (3 ! M + |
t , |
" ! " " ( ' 3 ' v (t ) = x′(t ) .
5 ( , ( . 7 + 3 " x , " ( (
' + t , ", * " dx (
t → 0 ) ", + |
t . , " |
t * , 3 * |
|
v (t ) , , ", + [t,t + t ] |
, (+ |
||
. |
|
|
|
#. |
|
|
|
1. " " y = x3 x |
= 2 . |
||
|
|
0 |
|
' * " " (10.2), ,: |
|
||
f (x ) = x3 , f ′( x ) = 3x2 , f (x |
) = 23 = 8, f ′(x |
) = 3 22 = 12 , |
|
0 |
0 |
|
3 " " , ": y − 8 = 12( x − 8).
!:
y = 12x − 88 .
2. M t > 0 + , * " ':
x (t ) = 2 ln t . 6 ( ! + 3 ", " ( ( ' -t0 = 2 t1 = 2,5 .
/ ,: x (t ) = 2 ln t, |
x′(t ) = |
2 |
, |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
x ≈ dx (t ) = x′(t ) |
t = |
2 |
t |
= |
2(t1 − t0 ) |
= |
2(2,5 |
− 2) |
= 0,5 . |
||
|
t |
|
t0 |
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
+ ( 3 " ',:
36

x = 2 ln (t |
) − 2 ln t |
|
= 2 ln |
t1 |
= 2 ln |
2,5 |
= 2 ln1, 25 ≈ 0, 446 . |
0 |
|
|
|||||
1 |
|
|
t0 |
2 |
|
||
|
|
|
|
|
11. # .
. ( " y = f (x ) ( (a,b). > + , ,' x . 8 " " + ( (a,b),
+ + " , ! ( ( f ′(x ))′ . 5" , * "
y = f (x ) , * " f ′′( x).
8 f ′′( x) ' ( (a,b), + -
+ " ( f ′′(x ))′ , " , * " f ′′′( x) , * "
y = f (x ). :
f(IV ) ( x) = ( f ′′′( x ))′ – 4- ",
f(V ) ( x) = ( f (IV ) ( x))′ – 5- ",
…
f (n) ( x ) = ( f (n−1) ( x ))′ – n – ".
% + " 3 * " +, ! " ( - + ".
#.
1. 6 ( f (n) ( x ) , " f (x ) = akx (k = const, a > 0, a ≠ 1). / ,:
f′(x ) = akx ln a k = kakx ln a = (k ln a )akx ,
f′′( x ) = kakx ln a k (ln a ) = (k ln a )2 akx ,
f′′′( x) = (k ln a )2 akx ln a k = (k ln a )3 akx .
0 + ' , ,: f (n) ( x ) = (k ln a )n akx .
6: (ekx )(n) = k nekx .
2. 6 ( f (n) ( x ) , " f (x ) = sin x . / ,:
f′(x ) = cos x = sin x + π ,
2
37

|
|
π |
|
π |
|
π |
|
π |
|
|||||||||||
f ′′( x ) = cos x + |
|
|
|
|
= sin x + |
|
|
+ |
|
|
= sin x + 2 |
|
|
, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
|||||||||||
|
π |
|
|
π |
|
|
π |
|
|
π |
|
|||||||||
f ′′′(x ) = cos x + 2 |
|
|
= sin x + 2 |
|
|
+ |
|
|
|
= sin x + 3 |
|
|
, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
2 |
|
2 |
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
M
f(n) ( x ) = sin x + n π .
2
3. 6 ( f ′′′( x), " f (x ) = x arcsin x .
/ ,:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
f ′(x ) = arcsin x + |
|
|
|
|
|
|
|
= arcsin x + x (1 − x2 ) |
2 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
x |
|
|
|
|
|
|
3 |
(2x ) = 2(1 − x2 )− |
1 |
+ x2 (1 − x2 )− |
3 |
|
|||||||||||||||||||
|
f ′′( x ) = (1 − x2 )− |
|
+ (1 − x2 )− |
|
− |
(1 − x2 )− |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
2 |
2 |
2 |
2 , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
f ′′′(x ) = − (1 − x2 )− |
|
|
(−2x ) + 2x (1 − x2 )− |
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
3x |
2 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4x |
|
|
6x |
3 |
|
|
|
|
|
|
2x |
3 |
+ 4x |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
− |
|
(1 − x2 )− |
|
(−2x ) = |
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
. |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1 − x2 )3 |
|
|
(1 − x2 )5 |
|
|
(1 − x2 )5 |
|
|
|
|
% " + ( ( (, -
( . .(:
x= ϕ(t ), y = ψ (t ) (α ≤ t ≤ β) ,
ϕ, ψ ( (α,β) ,
ϕ′(t ) ≠ 0 t (α,β) . # ( . . 9):
y′ = ψ′(t ) . x ϕ′(t )
8 ϕ, ψ ( (α,β) ,
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ψ′(t ) ′ ψ′′(t )ϕ′(t ) − ψ′(t )ϕ′′(t ) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) ′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ′( |
|
))2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
′ |
|
|
ψ′ |
( |
t |
|
|
ϕ′(t ) |
|
|
|
t |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
ϕ |
|
|
|
||||
|
′′ |
|
( |
′ |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
= |
||||||||
|
yxx |
|
yx |
|
|
|
|
|
|
|
ϕ′(t ) |
|
|
ϕ′(t ) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
x |
|
ϕ′(t ) |
x |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= |
ψ′′(t )ϕ′(t ) − ψ′(t )ϕ′′(t ) |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
(ϕ′(t ))3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
+ ". |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
#. 6 ( y′′ , " x = a (cos t + t sin t ), |
y = a (sin t − t cos t ) |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(0 ≤ t ≤ 2π). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
/ ,: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
ϕ′(t ) = a (−sin t + sin t + t cos t ) = at cos t , |
ϕ′′(t ) = a (cos t − t sin t ); |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38 |
|
|
|
|
|
ψ′(t ) = a (cos t + t sin t − cos t ) = at sin t , ψ′′(t ) = a (sin t + t cos t ) .
) +:
|
|
y′′ = |
a (sin t + t cos t ) at cos t − at sin t a (cos t − t sin t ) |
= |
1 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
xx |
|
|
|
|
a3t 3 cos3 t |
|
|
|
|
at cos3 t |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
( " * (). |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
0 3 " , ". |
||||||||||||||||
|
|
#. 6 ( y′′ , " 2x2 + xy − y3 = 1 . |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
/ ,: 4x + y + xy′ − 3 y2 y′ = 0 , : |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
y′ = |
|
4x + y |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
3 y2 − x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
y′′ = |
|
|
(4 + y′)(3 y2 − x ) − (4x + y )( |
6 yy′ −1) |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3 y2 − x)2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
= |
12 y2 |
+ 3 y2 y′ − 4x − xy′ − 24xyy′ − 6 y2 y′ + 4x + y |
= |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
(3 y2 − x)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
12 y2 + y − (24xy + 3 y2 + x ) y′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3 y2 − x )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
12 y2 + y − (24xy + 3 y2 + x ) |
4x + y |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
= |
3 y2 − x |
= |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
(3 y2 − x)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= |
|
36 y4 |
− 48xy2 − 96x2 y − 4x2 − 2xy |
. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
(3 y2 − x)3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% " , ( ( . 8 x (t ) – -
* t , x′(t ), " -
3, ', 3 ( : x′(t ) = v (t ) .
x′′(t ) = v′(t ) ' 3 * 3 - ', , ' w(t ) t : x′′(t ) = w(t ).
#. 6 ( " t = 3 , "
! , * " : x (t ) = t 2e−t .
/ ,: v (t ) = x′(t ) = 2te−t − t 2e−t ;
w(t ) = x′′(t ) = 2e−t − 2te−t − 2tet + t 2e−t = (t 2 − 4t + 2)e−t .
6: w(3) = −e−3 .
39
!. & % u v x n - ,
uv x n - , :
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(uv)( n) = ∑Cnk u(k )v( n−k ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(11.1) |
||||||||
|
|
|
k =0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 (11.1) , * " ". |
|
|
|
||||||||||||||||
2 (!. 6 , . |
|||||||||||||||||||
% n = 1 (11.1) + , * ", * |
|
|
|
||||||||||||||||
(uv)′ = u′v + uv′ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
%, (11.1) , ' " n = m . # ! , * ": |
|||||||||||||||||||
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(uv)( m) = ∑Cmk u( k )v( m−k ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
k =0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* " n = m + 1. $": |
|
||||||||||||||||||
(uv) |
( m+1) |
= ( |
(uv) |
( m) |
′ |
|
m |
k |
( k ) |
v |
( m−k ) ′ |
m |
k |
(u |
( k ) |
v |
( m−k ) |
′ |
|
|
|
|
) |
= |
∑Cmu |
|
= |
∑Cm |
|
|
) = |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
k =0 |
|
|
|
k =0 |
|
|
|
|
|
|
||
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
m |
|
|
|
|
= ∑Cmk |
(u( k +1)v( m−k ) + u( k )v( m−k +1) ) = ∑Cmk u( k +1)v( m−k ) + ∑Cmk u(k )v( m−k +1) = |
||||||||||||||||||
k =0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k =0 |
|
|
k =0 |
|
|
|
|||
|
|
m−1 |
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= u( m+1)v + ∑Cmk u( k +1)v(m−k ) + |
∑Cmk u(k )v( m−k +1) + uv( m+1) = |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
k =0 |
|
|
|
|
|
k =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= u( m+1)v + ∑Cmk −1u( k )v( m+1−k ) + ∑Cmk u( k )v( m−k +1) + uv( m+1) = |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
k =1 |
|
|
|
|
|
k =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
= u( m+1)v + ∑(Cmk −1 + Cmk )u( k )v( m+1−k ) + uv( m+1) = u( m+1)v + ∑Cmk +1u( k )v( m+1−k ) + uv( m+1) = |
|||||||||||||||||||
|
|
k =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k =1 |
|
m+1
= ∑Cmk +1u( k )v( m+1−k ) , k =0
! (11.1) + , * " ( " n = m + 1. # " -
' " ! * ,:
C k |
= C k −1 |
+ C k . |
m+1 |
m |
m |
# 2 (! . > " ( "
! .*':
n
(a + b)n = ∑Cnk ak bn−k . k =0
+ + - ".
. (
y = f ( x ) , * " 1– " - , .
% , * " 2– " d 2 y . # !: d 2 y = d (dy ) .
40

) * dx + * x , dx , " , +
, ,:
d 2 y = d ( f ′( x )dx ) = ( f ′(x )dx )′ dx = ( f ′( x ))′ dx2 = f ′′( x)dx2 .
6:
f ′′( x ) = d 2 y . dx2
' * " ":
d 3 y = d (d d 4 y = d (d
M
d n y = d (d
2 y ) = f ′′′( x)dx3 ,
3 y ) = f (IV ) ( x )dx4 ,
n−1 y ) = f (n) (x )dxn .
6 * ,:
f (n) ( x) = d n y . dxn
6 +, , 1– ",
2– ! *3 " + ' * * , !
* d n y = f (n) (x )dxn n > 1 + , * " 3 , x " "- , * " + ' '. 8 + x ' " ", * " ,' - 3 , " * , ". (, ( x = x (t ), dx = = x′(t )dt . ) +
d 2 y = d (dy ) = d ( f ′( x )dx ) = d ( f ′( x))dx + f ′(x )d (dx ) =
= f ′′(x )dx2 + f ′( x)d 2 x = f ′′( x)dx2 + f ′′(x ) x′′(t )dt 2 ,
! ! , * ". #. 6 ( d 3 y , " y = x2 sin 2x .
/ ,: f ′(x ) = 2x sin 2x + 2x2 cos 2x ,
f′′( x ) = 2sin 2x + 4x cos 2x + 4x cos 2x − 4x2 sin 2x = (2 − 4x2 )sin 2x + 8x cos 2x ,
f′′′(x ) = −8x sin 2x + 2(2 − 4x2 )cos 2x + 8cos 2x −16x sin 2x =
= −24sin 2x + (2 − 8x2 )cos 2x .
# :
d 3 y = ((12 − 8x2 )cos 2x − 24x sin 2x )dx3 .
41