Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекции математика.docx
Скачиваний:
3
Добавлен:
30.04.2019
Размер:
515.67 Кб
Скачать

46.Дифференцирование функций

Опр1. f: (a,b)→𝑅 наз дифференцированной в т. если её приращение в этой т. можно представить в виде (А=const действ переменного от ∆х) ∆f( )=А∆х+

→0,∆х→0

f: (a,b)→𝑅 наз дифференцированной на (а,в) если она диф в каждой т этого мн-ва

Теор:Условия диф функций одного переменного

Для того,чтобы f: (a,b)→𝑅 наз диф в т. необх и достаточно чтоб она имела в этой т.конечную произв

Док-во:1)Необходимость

диф в т. это значит: ∆f( )=А∆х+ А=const, →0,∆х→0

∆f( )=А+ А= =

2)Достаточность

Пусть в сущ-ет ,т.е ,тогда можно зап: - = ,где →0,∆х→0│*∆х(груп слаг)

∆f( )= + диф в т.

Теор: непрерывность диф функции

47Дифференциал.

Пусть ф y=f(x) определена на промежутке Х и диф в некоторой окрестности х Х.Тогда сущ-ет коенчная произв =

На осн т. о связе беск малых величин с пределами можно записать: = + ,где ∆у= т.о приращение ф ∆у состоит из 2х слагаемых:линейного относительного ∆х,нелинейного

Опр.Дифференциалом ф-ции наз главная,линейная отн ∆х часть приращения ф-ции,равная произведению производной на приращение независимой переменной

Пр.Найти диф ф-ции у=х

dy=dx= ∆x  dx=∆x т.е диф независимой переменной равен приращению этой переменной.зап в виде dy= )dx )=

Геом смысл дифференциала.

Возьмём на гр ф y=f(x)произвольную т.М(х,у),дадим аргументу х приращение ∆х,тогда ф получит приращение∆у= f(x+∆х)- f(x)

Из ∆MKN:KN=MNtg =∆xtg = )∆x ∆y=KN

Т.о дифференциал ф-ции есть приращение ординаты касательной,проведенной к гр ф в данной т,когда х получает приращение ∆х

С-ва дифференциала

dc=0; d(cu)=c du; d(u )=du d ; d(u )= du+ud ; d( )= ; ;d(ctgx)=

Инвариантность формы дифференциала

Пусть х= у=f(

= ( ) (t)= = (x) )dt

dy= (x)dx

(x) ;

48Дифференциалы высших порядков

Диф порядка ф y=f(x) наз диф от дифференциала (n-1)ого порядка этой ф,т.е y=d( y)Найдём выражение . По опред .Так как dх не зависит от х,т.е по отн к переменной х является постоянной величиной,то множитель dх можно вынести за знак диф-ала,т.е в общем виде:

Диф-ал n порядка равен произведению производной n порядка на n степень диф-ала независимой переменной

49.Дифференцирование ф-ции заданной параметрически.

Опр.Пусть зависимость между переменными х и у задана с поощью 2х ур-ий: х=х(t);у=у(t)(*)

Пусть ур-е х=х(t) разрешимо отн t ,т.е t выражается через х с помощью ур-я t=t(x).Подставляя значения в ур-е у=у(t) получим зав-ть от х: у=у(t(х))в этом случае система ур-ий (*) наз параметрическим заданием ф у=у(х),а аргумент t наз параметр

Предположим,что х(t),у(t)достаточное число раз диф, тогда найдем сист. Ур-ий: так параметрически задается 1 производная

Вычисл 2й производной по х( : =

=

Пр:Найти ф-ции у=у(х),заданной параметрически:

a=const = = =ctg t/2

= = = =-

= =

При каждом диф не нужно забывать делить на

50.Основные теоремы диф-ого исчисления

Теор Ролля: Пусть для f: [a,b]→𝑅 выполняется:

1)f(x) непрерывна на [a,b]

2) f(x) диф-ма на (а,в)

3)f(a)=f(b),тогда сущ-ет т. (а,в),такая что f( )=0т.е сущ-ет касателная к кривой у= f(x)║оси х

Теор Коши для диф-мых ф-ций

Пусть f: [a,b]→𝑅 и g: [a,b]→𝑅 удовл условия:

1)f(x),g(x) непрерывны на (а,в)

2) f(x),g(x) диф-мы на [a,b], тогда сущ-ет т. (а,в),такая что

Док-во:рассмотрим вспомогательную ф

(*)h(x)=[f(b)-f(a)]g(x)-[g(b)-g(a)]f(x)

h(a)=[f(b)-f(a)]g(a)-[g(b)-g(a)]f(a)= f(b)g(a)-f(a)g(a)-g(b)f(a)+g(a)f(a)=f(b)g(a)-g(b)f(a)

h(b)=[f(b)-f(a)]g(b)-[g(a)-g(b)]f(b)= f(b)g(b)-f(a)g(b)-g(b)f(b)+g(a)f(b)=f(b)g(a)-g(b)f(a)

h(a)=h(b)удовл всем усл. Т.Ролля,тогда сущ-ет т. (а,в),такая что а’(Ѯ)=0

диф выр-ие (*)[f(b)-f(a)]g’(Ѯ)-[g(b)-g(a)]f ’(Ѯ)=0

Теор Лагранжа: Пусть для f: [a,b]→𝑅 выполняется:

1)f(x) непрерывна на [a,b]

2) f(x) диф-ма на (а,в),тогда сущ-ет т. (а,в),такая что

f(b)-f(a)=f ’(Ѯ)(b-a)-формула Лагранжа

Док-во: Положим g(x)≡x по т.Коши

Геом интерпритация:касательная ║хорде tg совпадает

Теор:Формула Коши

Пусть f: [a,b]→𝑅 и g: [a,b]→𝑅 удовл условия:

1)f(x),g(x) непрерывны на [a,b]

2) f(x),g(x) диф-мы на (а,в)

3)Для всех х (а,в) выполняется g’(х)≠0, тогда сущ-ет т. (а,в),такая что =

Док-во:по т.Коши для диф-мых ф сущ-ет т.Ѯ такая, что

[f(b)-f(a)]g’(Ѯ)-[g(b)-g(a)]f ’(Ѯ),где g’(Ѯ)≠0

Мы утв g(b)-g(a)≠0,предположим,что это не так, то вып усл по т.Ролля сущ-ет т.х (а,в) и g’(х)=0, что не удовл нашей теории, тогда g(b)-g(a)≠0 = чтд