Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Продолжение). Основные правила дифференцирования




VII Логарифмическая производная

Пусть функция положительна и дифференцируема. Тогда и функция – дифференцируема, причем

.

Это выражение и называется логарифмической производной функции . Отсюда легко получить производную самой функции :

.

Используя эту формулу можно получить правило дифференцирования сложной степенно-показательной функции:

.

Окончательно имеем формулу:

.

Замечание 2. Вообще говоря, всегда лучше помнить не лишнюю формулу, а приём, который приводит к этой формуле. Для степенно-показательной функции можно предложить прием, использующий основное логарифмическое тождество:

.

Примеры.

2.

VIII Дифференцирование обратной функции

Пусть функция в некоторой окрестности точки – непрерывная и строго монотонная, а кроме того, дифференцируема в точке , причем . Тогда в некоторой окрестности точки существует обратная функция , также непрерывная, строго монотонная и дифференцируемая в точке , причем

. (1)

Строгое доказательство приводить не будем, но дадим геометрическую иллюстрацию. При этом используем тот факт, что у графики взаимно-обратных функций и совпадают, а производная – это угловой коэффициент касательной.

 
 

,

 

Формулу (1) записывают еще в виде или .

Применим последнюю формулу для вычисления производной, например, арксинуса:

,

 

IX Дифференцирование функции, заданной параметрически

Пусть имеется система параметрических уравнений , , причем функции и дифференцируемы и сохраняет знак. Тогда на области значений функции существует дифференцируемая функция , причем

Действительно, из условия (или ) следует монотонность функции ; следовательно, у неё существует обратная . Тогда – некоторая функция от x. Её производную можно найти, если применить правила дифференцирования сложной и обратной функций:

Пример. 3. Составим уравнение касательной к эллипсу в точке , соответствующей значению параметра .

Координаты точки касания: , . Угло-

вой коэффициент касательной

.

Искомое уравнение имеет вид: .

Замечание 3. Вообще говоря, производная функции, заданной параметрически, есть функция, заданная параметрически. Методически более правильным было бы писать такую производную в виде системы параметрических уравнений:

X Дифференцирование функции, заданной неявно

При некоторых условиях, которые будут сформулированы в теме “Функции нескольких переменных”, уравнение с двумя переменными вида определяет y как функцию от x: . Другими словами, существует функция , обращающая уравнение в тождество. Производную этой функции можно найти (в неявном же виде), не находя самой функции. Точные формулы будут даны позже, а сейчас сформулируем правило:

тождество дифференцируем по x, не забывая, что y – это функция от x; затем из полученного равенства находим .

Примеры. 4. Дано: . Дифференцируем по x обе части:

. .

5. Выведем уравнение касательной к эллипсу , проходящей через его точку . Найдем угловой коэффициент касательной. Для этого уравнение эллипса дифференцируем по x, не забывая, что :

.

В общее уравнение касательной подставим найденный коэффициент и преобразуем уравнение:

.

Так как точка принадлежит эллипсу, то правая часть полученного уравнения равна 1. Следовательно, искомая касательная имеет уравнение

.

 

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-07; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 550 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Свобода ничего не стоит, если она не включает в себя свободу ошибаться. © Махатма Ганди
==> читать все изречения...

2338 - | 2092 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.006 с.