Пусть функция задана параметрическими уравнениями
Если функция монотонна и непрерывна, то
.
Пусть функции дифференцируемы и
. По теореме о производной обратной функции:
.
Данная формула позволяет находить производную от функции, заданной параметрически, не находя явной зависимости
от
.
П р и м е р 4.Вычислить производную функции, заданной параметрически:
(параметрические уравнения эллипса).
Решение. ,
.►
Найдем вторую производную от функции заданной параметрически.
Из определения второй производной следует, что , то есть
или
.
Аналогично получаем ,
,….
Задание 4. Построить график функции, заданной параметрически (кардиоида) и произвести исследования с помощью производных.
Решение.
1) строим график функции.
![]() |
![]() |
2) вычислим производную первого порядка:
3) найдем критические точки.
Получили критические точки
4) строим график производной функции
Анализируем поведение функции в этих точках с помощью графика производной и графика самой функции, заданной параметрически.
5) вычисляем производную второго порядка.
6) строим график второй производной
Из графика второй производной следует, что есть точки перегиба:
Эти выводы соответствуют виду графика функции, заданной параметрически.
Рис.7 – Выполнение задания 4
Кривые в полярной системе координат
Пусть задана полярная система координат с началом в точке О и лучом . Положение точки А на плоскости однозначно определяется с помощью координат
, где
- угол между лучом
и лучом, на котором расположена данная точка А, выходящим из начала координат,
- расстояние от начала координат до точки А, причем
, а
.
Рис. 4
Декартовы координаты связаны с полярными (рис. 4) по формулам
Многие кривые на плоскости удобно описывать как функции .
Задание 5. Построить кривую, заданную в полярной системе координат формулой .
Решение. Так как , то
и
.
1) вычислим производную и определим точки минимума и максимума
на промежутке .
Получили, что - точка максимума, при
функция принимает наименьшее значение.
2) строим график функции.
Рис.7 – Выполнение задания 5
Задачи для самостоятельной работы
Задача 1. Построить график функции с помощью производной первого порядка.
1. ![]() | 2. ![]() | 3. ![]() |
4. ![]() | 5. ![]() | 6. ![]() |
7. ![]() | 8. ![]() | 9. ![]() |
10. ![]() | 11. ![]() | 12. ![]() |
13. ![]() | 14. ![]() | 15. ![]() |
Задача 2. Построить график функции с помощью асимптот.
1. ![]() | 2. ![]() | 3. ![]() |
4. ![]() | 5. ![]() | 6. ![]() |
7. ![]() | 8. ![]() | 9. ![]() |
10. ![]() | 11. ![]() | 12. ![]() |
13. ![]() | 14. ![]() | 15. ![]() |
Задача 3. Провести полное исследование функции и построить ее график.
1. ![]() | 2. ![]() | 3. ![]() |
4. ![]() | 5. ![]() | 6. ![]() |
7. ![]() | 8. ![]() | 9. ![]() |
10. ![]() | 11. ![]() | 12. ![]() |
13. ![]() | 14. ![]() | 15. ![]() |
Задача 4. Построить график функции, заданной параметрически, и провести его исследование с помощью производных.
1. ![]() | 2. ![]() | 3. ![]() |
4. ![]() | 5. ![]() | 6. ![]() |
7. ![]() | 8. ![]() | 9. ![]() |
10. ![]() | 11. ![]() | 12. ![]() |
13. ![]() | 14. ![]() | 15. ![]() |
Задача 5. Построить кривую, заданную в полярной системе координат.
1. ![]() | 2. ![]() | 3. ![]() |
4. ![]() | 5. ![]() | 6. ![]() |
7. ![]() | 8. ![]() | 9. ![]() |
10. ![]() | 11. ![]() | 12. ![]() |
13. ![]() | 14. ![]() | 15. ![]() |
Содержание отчета по работе
1. Исходное задание и цель работы.
2. Распечатка контрольного примера и результатов машинного расчета.
4.5 Выводы по работе.
Контрольные вопросы