- •3. Дифференциальное исчисление функции одной переменной 133
- •3.1. Производная и дифференциал функции одной переменной. Основные понятия 133
- •3.3.3. Параметрическое дифференцирование 156
- •3.6. Исследование функции 176
- •3. Дифференциальное исчисление функции одной переменной
- •3.1. Дифференцирование функции одной переменной
- •3.1.1. Определения и условия существования производной и дифференциала
- •3.1.2. Смысл производной и дифференциала
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3.2. Основные приемы дифференцирования
- •3.2.1. Табличное дифференцирование
- •3.2.2. Общие правила дифференцирования
- •3.2.3.Дифференцирование сложной и неявной функции. Инвариантное свойство дифференциала
- •3.2.4. Дифференцирование обратной функции
- •3.2.5. Логарифмическое дифференцирование. Темп роста и эластичность функции
- •3.2.6. Параметрическое дифференцирование
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4. Найдите производные функций, используя логарифмическую производную:
- •3.3. Производные и дифференциалы высших порядков
- •3.3.1. Дифференцирование явной функции
- •3.3.2. Производные высших порядков некоторых элементарных функций. Формула Лейбница
- •3.3.3. Параметрическое дифференцирование
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3.4. Основные теоремы дифференциального исчисления
- •3.4.1. Теоремы о среднем
- •3.4.2. Формула Тейлора
- •3.4.3. Формулы Маклорена для некоторых элементарных функций
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.Запишите многочлен в виде многочлена по степеням
- •3.5. Приложения дифференциального исчисления
- •3.5.1 Приближенные вычисления значений функции
- •Использование формулы Тейлора
- •3.5.2. Составление уравнений касательной и нормали к кривой
- •3.5.3. Правило Лопиталя-Бернулли
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3.6. Исследование функции одной переменной
- •3.6.1. Промежутки монотонности. Достаточные условия монотонности функции на промежутке
- •3.6.2. Промежутки выпуклости вверх и вниз и точки перегиба
- •Асимптоты графика функции
- •3.6.4. Общая схема исследования функции и построения графика
- •3.6.5. Наибольшее и наименьшее значения функции
- •Задачи для самостоятельного решения
3.2.6. Параметрическое дифференцирование
Теорема 3.7 (о производной параметрически заданной функции). Пусть переменные заданы как функции параметра Если функции определены в некоторой окрестности точки дифференцируемы в этой точке и , то в некоторой окрестности точки определена функция аргумента которая дифференцируема в точке , и в этой точке производная вычисляется по формуле
. (3.14)
Заметим, что производная параметрически заданной функции также является параметрически заданной функцией:
Пример 3.16. Найти производную функции, заданной параметрическими уравнениями при
□ Здесь Сначала найдем производную по формуле (3.14) при произвольном допустимом значении : Затем вычислим ее значение при ■
Задачи для самостоятельного решения
1. Найдите производные функций, используя общие правила дифференцирования. Упростите их и вычислите значения в точке :
1) ; |
7) |
2) |
8) |
3) |
9) |
4) |
10) |
5) 6) |
11)
|
Ответы:
1) 2) ; 3) 4) 5) 6) |
7) 8) 9) 10) 11)
|
2. Найдите производные функций, используя правило дифференцирования сложной функции:
1) 2) 3) 4)
5) 6) 7) 8)
Ответы: 1) 2) 3) 4)
5) 6) 7) 8)
3. Используя теоремы о производной обратной или сложной функции, найдите указанные производные от неявных фукций:
1) ; 2) ,
Ответы: 1) 2)
4. Найдите производные функций, используя логарифмическую производную:
1) 2) 3)
Ответы: 1)
2) 3)
5. Найдите производную функции, заданной параметрическими уравнениями: 1) 2) 3)
4)
Ответы: 1) 2) 3) 4)
6. Найдите эластичность функции спроса , вычислите ее значение в точке и укажите тип эластичности.
Ответ: Спрос неэластичен.
7. Найдите эластичность функции спроса ( , ).
Ответ:
8. Найдите темп роста объема выпуска для производственной функции при
Ответ: 0,5.
9. К графику функции в точке с абсциссой проведена касательная. Определите угловой коэффициент касательной, если 1)
2) .
Ответы: 1)13; 2) .
10. Высота положения материального тела относительно поверхности Земли задана законом Найдите скорость движения: 1) при 2) при .
Ответы: 1) 2) 0.
11. В сосуде процесс охлаждения жидкости, предварительно нагретой до температуры , описывается формулой: температура внешней среды, − числовой коэффициент, связанный со свойствами жидкости. Найдите скорость охлаждения при .
Ответ: .
12. Закон роста населения некоторого региона задан эмпирической формулой где − время, измеряемое в годах, − численность населения. Найдите скорость прироста населения 1)при ; 2) при ; 3) при .
Ответы: 1)100000; 2)250000; 3)400000.
13. Выручка от оптовой продажи мобильных телефонов описывается функцией Найдите предельную выручку, если продано: 1) 5 мобильников;
2) 100 мобильников. Ответы: 1)4900; 2)3000.