- •1*. Понятие приращения функции и понятие производной. Геометрический и физический смысл производной.
- •2. Определения касательной и нормали и их уравнения.
- •3*. Правила вычисления производных с демонстрацией на конкретных примерах.
- •4*. Производная сложной функции с демонстрацией на конкретных примерах.
- •5 . Производная обратной функции с демонстрацией на конкретных примерах.
- •6. Производная неявной функции и функции, заданной параметрически с демонстрацией на конкретных примерах.
- •7. Производная степенно-показательного выражения с демонстрацией на конкретных примерах.
- •8*. Первый дифференциал. Инвариантность формы первого дифференциала.
- •9. Производные и дифференциалы высших порядков. Формула Лейбница (с демонстрацией на примерах).
- •10. Раскрытие неопределенностей. Правило Лопиталя (с демонстрацией на примерах).
- •11. Формула Тейлора для многочлена и произвольной ф-ии
- •12. Теоремы Ферма, Ролля, Лагранжа, Коши (с геометр интерпретацией)
- •13. Понятие монотонности и экстремума ф-и с геометр интерпретацией и примерами
- •15*. Необходимые и достаточные условия экстремума функции с геометрической интерпретацией и конкретынми примерами.
- •16. Необходимое и достаточное условия выпуклости (вогнутости) графика функции. Точки перегиба и геометрический смысл перегиба. Схема нахождения точек перегиба с демонстрацией на конкретных примерах.
- •17. Асимптоты и способы их отыскания с демонстрацией на конкретных примерах
- •18*. Понятие функции нескольких переменных (с примерами). Линии уровня. Нахождение линий уровня на конкретном примере.
- •19. Определение предела и непрерывности функции нескольких переменных (привести примеры).
- •20. Полное приращение функции нескольких переменных. Определение частной производной с геометрической интерпретацией. Вычисление частных производных на конкретных примерах.
- •21. Частные производные высших порядков, смешанные производные (с демонстрацией на конкретных примерах). Теорема о смешанных производных (для функции двух переменных и общий случай).
- •22. Производная по направлению, градиент функции.
- •23. Дифференциалы первого и высших порядков функции двух переменных.
- •24. Необходимое условие экстремума дифференцируемой функции нескольких переменных с демонстрацией на конкретном примере.
- •25. Достаточное условие экстремума функции двух переменных с демонстрацией на конкретном примере.
6. Производная неявной функции и функции, заданной параметрически с демонстрацией на конкретных примерах.
Если дифференцируемая на некотором интервале ф-я y=y(x) задана неявно ур-ем F(x,y)=0, то ее производную y’(x) можно найти из ур-я где F(x,y) рассматривается как сложная ф-я переменной x.
F'x(x,y)+ F'y(x,y)*y’x=0
y’x= -
Если ф-я y=f(x) представлена параметрически: , то производные первого и второго порядка y'x и y''xx можно найти по формулам:
y'x= , y'’xx=
7. Производная степенно-показательного выражения с демонстрацией на конкретных примерах.
U(x)V(x)- степенно-показательное выражение
1) y=U(x)V(x)= =
y’= *U’(x)) - ф-ла Лейбница-Бернулли
2) y=U(x)V(x)
z=lny
z’=1/y *y’
y’=y*z’
y’=y(lny)’
3) y=U(x)V(x)
y’= U(x)V(x)* lnU(x)*V’(x)+V(x) U(x)(V(x)-1)U’(x)= U(x)V(x)( lnU(x)*V’(x)+ )
8*. Первый дифференциал. Инвариантность формы первого дифференциала.
Е сли y=f(x) опреелена на X и непрерывна в токе xo∈X,
∆у= f(xo +∆x) – f(xo), xo +∆x∈ X
Если приращение ф-ии может быть представлено так: ∆y= A∆x+0(∆x), где A- некоторое число, независящее от ∆x, то ф-я f(x) называется дифференцированной в точке x0? А линейная часть этого выражения A∆x наз. Дифференциалом ф-ии в точке х0 и обозначается dy или df(x).
Для того, чтобы функция была дифференцируема, необходимо и достаточно, чтоб для нее в данной точке существовала конечная производная.
Геометрически дифференциал функции- это приращение ординаты касательной, проведенной к графику функции y=f(x) данной точки, когда xo получает приращение ∆x.
Инвариантность(неизменность):
y=f(x) 1) пусть x- независимая переменная dy=f'(x)dx=y’dy
2)пусть x-зависимая переменная, x=φ(t) y=f(φ(t))
dy= y’tdt= y’x*x’tdt=y’xdx
так dy= y’xdx
dx= x’tdt
Форма дифференциала может быть сохранена даже в том случае, если прежняя независимая переменная заменена новой.
9. Производные и дифференциалы высших порядков. Формула Лейбница (с демонстрацией на примерах).
Производная функцией f(x) по независимой переменной x в точке xo - предел отношения преращения ф-ии ∆f(xo) к приращению аргумента ∆x при ∆x→0? Если этот предел существует.
F’(xo) =
Производной 2ого порядка ф-ии y=f(x) называется производная от ее производной:
Такой предел. Если он существует, называют 2ой производной.
Производная n-ного порядка- производная от производной (n-1)-го порядка: y(n)=(y(n-1))’
Производные высоких порядков начисляются последовательным дифференцированием ф-ии.
Если ф-я y=f(x)имеет конечную производную f’(x)в т. X, то полное приращение ф-ии ∆y=f(x+∆x)-f(x)= f’(x) ∆x+𝜶(∆x)∆x, где 𝜶(∆x)-бесконечно малая ф-я при ∆x→0, те
Главная, линейная относительно ∆x, часть полного приращения ф-ии называется дифференциалом ф-ии= dy.
Следовательно, по определению dy=f'(x)∆x. Если f(x)=x, то dx= ∆x, поэтому dy=f’(x)dx.
Дифференциалом 2ого порядка называют d(dy)=d2y=y’’(dx)2.
Дифференциалом n-ого порядка dny=d(dn-1y)=y(n)(dx)n. Отсюда:
y(n)=
Формула Лейбница:
(UV)(n)=
Пр. x=U U’=1 U’’=U’’’=0
ex=V V’=V’’=V’’’= ex
f’’’(x)= = + + = + =3* ex+ ex= 4ex