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

 

 

 

 


Дәріс сабағы. Бір айнымалы функциялардың дифференциалдық есептеулері. Жоғарғы ретті туындылар мен дифференциалдар




Функцияның туындысы. Анықтама. Функция өсімшесі -тің аргумент өсімшесі -ке катынасының нөлге ұмтылғандағы шегі бар болса, онда оны функциясының х0 нүктедегі туындысы деп атайды, яғни .

Функцияның қандайда бір аралықтың кез келген нүктесінде туындысы болса, онда оны осы аралықта дифференциалданады дейді. функциясының нүктедегі туындысы мынандай символдармен белгіленеді: .

Егер аргумент х-ке әртүрлі мәндер берсек, онда -те әртүрлі мәндер қабылдайды, сондықтан функция туындысын х-тің функциясы деп карастыруға болады.

Туындының геометриялық мағынасы: функциясының х0 нүктедегі туындысы функцияның графигіне нүктеде жүргізілген жанаманың бұрыштық коэффициентіне тең, яғни , , . функциясының графигіне оның нүктесінде жүргізілген жанаманың теңдеуі: , ал оған осы нүктеде перпендикуляр болатын түзу (нормаль) теңдеуі: болады.

Туындының физикалык мағынасы: функциясының х0 нүктедегі туындысы осы нүктедегі функцияның х аргументіне қатысты өзгеру жылдамдығын анықтайды.

Теорема (функция туындысының бар болуының кажетті шарты). Егер функциясы х=х0 нүктеде дифференциалданатын болса, онда ол осы нүктеде үзіліссіз.

Мысалы, функциясы нүктеде үзіліссіз болғанмен де оның осы нүктеде туындысы жоқ. Өйткені, , . Яғни нүктеде оң және сол жақты шектер тең емес.

Туындының анықтамасын пайдаланып элементар функциялардың туындылар кестесі жасалған:

1. , 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.   10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.  

Теорема. Егер , функциялары сегментінде дифференциалданса және С -тұрақты шама болса, онда төмендегідей негізгі дифференциалдау ережелері орындалады:

1.Тұрақты шаманың туындысы 0-ге тең: 2.

3. 4.

5. 6.

Күрделі функцияның туындысы. Анықтама. Егер , ал , яғни -тің мәндерінің жиыны функциясының анықталу облысының ішкі жиыны болса, онда айнымалы х бойынша күрделі функция болып саналады. Мұндағы аралық аргумент деп аталады. және функцияларының суперпозициясы немесе функцияның функциясы деп аталады.

-күрделі функцияның туындысы сол функцияның аралық аргумент бойынша алынған туындысын аралық аргументтің туындысына көбейткенге тең болады, яғни

немесе

Егер күрделі функция екі және аралық аргументтері бойынша жасалса: , , , яғни , онда оның туындысы: .

Мысал. , ?

Шешуі:

Айқындалмаған функцияның туындысы. теңдеулерімен берілген, яғни х аргументі мен у функциясының арасындағы байланыс у -ке қатысты шешіле бермейтін түрде берілген функцияны айқындалмаған функция деп атайды. Оның туындысын табу үшін у -ті х -тің функциясы деп қарастырып, теңдеуден х бойынша туынды аламыз да, шыққан теңдеуден -ты табамыз.

Параметрлік түрде берілген функцияның туындысы. х аргументі мен у функциясының арасындағы байланыс -параметріне қатысты теңдеулермен берілсе: , , онда функция параметрлік түрде берілген функция деп аталады. Бұл теңдеуді х0у жазықтығында қозғалып бара жатқан нүкте координаталарының уақытына тәуелділігі деп қарастыруға болады, яғни функциясының графигі қозғалмалы нүктенің траекториясын көрсетеді.

, функцияларының параметрі бойынша туындылары бар және болсын. Сонда, бірінші туындысы: , ал екінші туындысы: формулаларымен табылады.

Мысал. , . , =?

Шешуі. , . .

Кері функцияның туындысы. Егер сегментінде үзіліссіз, бірсарынды және нөлге тең емес туындысы бар функция болса, онда оның сегментінде керіфункциясы үзіліссіз, бірсарынды және туындысы: немесе бар болады. Сонымен, кері функцияның туындысы тура функция туындысының кері шамасына тең болады.

Мысал. , , =? Шешуі: , ,

, .

Логарифмдік дифференциалдау әдісі. түріндегі функцияны дәрежелі-көрсеткіштік функция дейміз. Мысалы, , , және т.б. Мұндай түрдегі функцияның туындысын табу үшін логарифмдік дифференциалдау әдісін қолданамыз. Ол үшін және функцияларының х нүктесінде туындысы бар және функциясы х-тің белгілі бір маңайында оң деп ұйғарамыз. Сосын, теңдіктің екі жағын да логарифмдеп, логарифм қасиеттерін пайдалансақ: болады. Бұл теңдіктен күрделі функцияның туындысын табу ережесін колданып туынды табамыз: . Осы теңдеуден у'- тітапсақ, мынадай теңдікті аламыз:

. Сонымен,

Немесе, негізгі логарифмдік теңбе-теңдікті: пайдаланып, дәрежелі-көрсеткіштік функцияны мынадай күрделі көрсеткіштік фукцияға келтіреміз де: , осы күрделі функциядан туынды табамыз.

1-мысал. функциясының туындысын табу керек.

Шешуі: 1-тәсіл: , .

Яғни,

2-тәсіл.

Сонымен қатар, логарифмдік дифференциалдау әдісі функцияның туындысын табуды жеңілдету үшін де қолданылады.

Функцияның дифференциалы. функциясының х нүктесінде туындысы бар болсын, яғни . Бұдан, , мұндағы жоғарғы ретті шексіз аз функция, сондықтан функция өсімшесінің басты бөлігі деп аталады.

Анықтама. функциясының х нүктесіндегі дифференциалы деп функция өсімшесінің басты бөлігін айтады және оны немесе деп белгілейді: , . Ендеше, , бұдан .

Теорема. функциясының х нүктесінде дифференциалы болу үшін оның туындысының бар болуы қажетті және жеткілікті.

Дифференциалдың геометриялық мағынасы: функциясының х нүктесінде дифференциалы функция графигіне сол нүктеде жүргізілген жанама ординатасының өсімшесіне тең болады. , сондықтан немесе . Бұл теңдік функцияның жуық мәндерін табу үшін қолданылады.

Дифференциал табу ережелері туынды табу ережелерінен шығады:

1. , 2. , егер х-тәуелсіз айнымалы болса;

3. ; 4. ;

5. ; 6. ,

7. . Бұл ереже дифференциал түрінің инварианттылығы деп аталады.

Мысал. функциясының дифференциалын табыңыз.

Шешуі:





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-24; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2193 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Начинайте делать все, что вы можете сделать – и даже то, о чем можете хотя бы мечтать. В смелости гений, сила и магия. © Иоганн Вольфганг Гете
==> читать все изречения...

2312 - | 2095 -


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

Ген: 0.011 с.