Содержание
-
-
Дифференциальное исчисление функции одной переменной.
-
Определение производной
Производной функции y=f(x) в точке х0 Называется , если этот предел существует. Производная обозначается или . Таким образом, =.
-
Таблица производных
-
-
-
Правила Дифференцирования
Пусть u=u(x) и v=v(x) – функции, дифференцируемые в точке х. Тогда в этой точке дифференцируемы функции u+v, u∙v, . Последнее при условии, что v´(x)≠0. Причем, (u+v)´=u´+v´, (uv)´=u´v+uv´, .
-
Производная сложной функции
Пусть y=f(u), а u=φ(x). Тогда функция y=f(φ(x)) называется сложной функцией от х. Теорема. Если функция u=φ(x) имеет производную в точке х, а функция y=f(u) имеет производную в соответствующей точке u=φ(x), то сложная функция y=f(φ(x)) имеет производную в точке х, причем .
-
-
Дифференцирование функций, заданных параметрически
Пусть функция y от х задана параметрически уравнениями: x=x(t), y=y(t), t (α;β).
-
Пример
x=cos3t, y=sin3t. Вычислить yx´´. поэтому
-
Дифференцирование функций, заданных неявно.
Вычислить y´x, если y5+xy-x2=0. Продифференцируем обе части по х. Получим 5y4y´+y+xy´-2x=0, откуда y´(5y4+x)=2x-y и
-
Логарифмическое дифференцирование
Найти производную функции y=(sinx)x. Логарифмируем функцию по основанию е: lny=x.lnsinx. Дифференцируем обе части равенства по х: ∙y´=lnsinx+x∙ctgx отсюда y´=y∙(lnsinx+x∙ctgx) или y´=(sinx)x∙(lnsinx+x∙ctgx).
-
Дифференциал функции
dy=f´(x)∙dx
-
Некоторые теоремы о дифференцируемых функциях!
-
Теорема Ферма
Пусть функция y=f(x) определена в интервале (a;b) и принимает в точке с этого интервала наибольшее или наименьшее на (a;b) значение. Если существует f´(c), то f´(c)=0
-
Теорема Ролля
Пусть функция y=f(x) непрерывна на отрезке [a;b], дифференцируема на интервале (a;b) и f(a)=f(b)=0. Тогда ее производная f´(х) обращается в ноль хотя бы в одной точке c (a;b).
-
Теорема Лагранжа
Пусть функция y=f(x) непрерывна на отрезке [a;b] и дифференцируема в интервале (a;b). Тогда существует хотя бы одна точка c (a;b), для которой выполняется условие:
-
Теорема Лопиталя (правило Лопиталя).
Пусть f(x) и φ(x) – функции, непрерывные на [a;b], дифференцируемые на (a;b); φ´(x)≠0 при всех х (a;b) и f(a)=φ(a)=0. Тогда если существует , то существует причем :
-
Пример
-
Применение производной к исследованию функций
-
Экстремумы функции.
-
Необходимо условие монотонности функции
Если дифференцируемая в интервале (a;b) функция y=f(x) возрастает (убывает) на (a;b), то для всех х(a;b) f´(x)≥0 (f´(x)≤0)
-
Достаточный признак существования экстремума
Если непрерывная на интервале функция y=f(x) имеет производную f´(x) во всех точках этого интервала, за исключением, может быть, критической точки с, принадлежащей этому интервалу, и если f´(x) при переходе аргумента слева направо через критическую точку с меняет знак с плюса на минус (с минуса на плюс), то функция в точке с имеет максимум (минимум)
-
Выпуклость и вогнутость графика функции
График дифференцируемой функции называется выпуклым (вогнутым) в интервале (a;b), если он расположен ниже (выше) любой своей касательной на этом интервале
-
Достаточный признак выпуклости и вогнутости
Пусть функция y=f(x) имеет вторую производную f´(x) во всех точках интервала (a;b). Если во всех точках этого интервала f´(x)0), то график на (a;b) выпуклый (вогнутый).
-
Достаточный признак существования точки перегиба
Если вторая производная f´(x) непрерывной функции меняет знак при переходе аргумента через точку х0, то точка (x0;f(x0)) является точкой перегиба графика функции.
-
Асимптоты графика функции
Асимптотой графика функции y=f(x) называется прямая, расстояние от которой до текущей точки графика функции стремится к нулю при неограниченном удалении этой точки от начала координат.
-
План исследования функции и построение графика
Область определения функции. Точки пересечения графика функции с осями координат. Четность, нечетность функции. Исследование функции на непрерывность. Вертикальные асимптоты. Невертикальные асимптоты. Интервалы монотонности и экстремумы. Интервалы выпуклости, вогнутости и точки перегиба. Дополнительные точки, , периодичность (по мере необходимости). Построение графика.
-
Пример Исследовать функцию и построить ее график.
Область определения: так как при х=-2 и х=2 знаменатель дроби обращается в ноль. (-∞;-2) (-2;2) (2;+∞),
-
2. Пусть х=0, тогда у=0. Пусть у=0, тогда , откуда х=0. (0;0) – точка пересечения графика с осями координат
-
- функция четная.
-
4. Функция имеет разрывы в точках х=-2 и х=2, так как f(-2) и f(2) не определены. , , , , следовательно, х=-2 и х=2 – точки разрыва II рода и прямые х=-2 и х=2 – вертикальные асимптоты.
-
5.Невертикальные асимптоты следовательно, прямая у=1 – асимптота.
-
6. у´=0, если -8х=0, откуда х=0 – критическая точка. Откуда х=-2 и х=2 – критические точки. На интервалах (-∞;-2) и (-2;0) функция возрастает, а на интервалах (0;2) и (2;+∞) – убывает. Уmax(0)=0.
-
7. у´´≠0 при х(-∞;∞), х=-2 и х=2 – критические точки второго порядка. На интервалах (-∞;-2) и (2;+∞) – график функции вогнутый, а на интервале (-2;2) – выпуклый. Точек перегиба нет
-
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.