Пусть - некоторая постоянная,
,
- функции, имеющие производные.
Справедливы следующие правила дифференцирования:
1. ; 2.
; 3.
; 4.
;
5.;.
6. Производная сложной функции.
Если функции и
имеют конечные производные, то
7. Дифференцирование функции, заданной параметрически..
Пусть зависимость между и функцией
задана параметрически в виде двух уравнений
где -вспомогательная переменная, называемая параметром.
Производная функции, заданной параметрически определяется по правилу
Или.
8. Производная обратной функции.
Пусть функция в некоторой окрестности точки
возрастает (или убывает) и является непрерывной. Пусть кроме того, функция
дифференцируема, в точке
и производная
отлична от нуля. Тогда обратная функция
определена в некоторой окрестности соответствующей точки
, дифференцируема в этой точке и имеет в этой точке производную, равную
.
9. Производная функции ,
, где
и
суть функции от
, имеющие в данной точке производные
и
есть:
Пример 1. Исходя из определения производной, найти производную функции .
Решение. Зададим приращение , такое, что
.
Тогда
;
Поэтому
;
Переходим к пределу при :
;
т.е. .
Пример 2. Исходя из определения производной функции, найти производную функции .
Решение. Находим
Откуда
и, следовательно
.
Итак, .
. Формулы дифференцирования основных элементарных функций:
1. ; 11.
;
2. ; 12.
;
3. ; 13.
;
4. ; 14.
;
5. ; 15.
;
6. ; 16.
;
7. ; 17.
;
8. ; 18.
;
9.; 19..
10. ;
Пример 3. Найти производную функции .
Решение.
.
Пример 4. Найти производную .
Решение. Берем производную от как сложной функции
, где
,
.
, где
,
;
Итак,
.
Пример 5. Найти производную функции
Решение. Имеем , откуда
,
.
Пример 6. Найти , если
,
.
Решение. Имеем
Пример 7. Найти производную .
Решение. Показательная функция , определена на бесконечной прямой и служит обратной для логарифмической функции
.
Согласно вышеуказанному утверждению, функция дифференцируема в любой точке
и для ее производной справедлива формула
.
Итак, .
Пример 8. Вычислить производную .
Решение. Функция , определенная на интервале
, служит обратной для функции
, определенной на интервале
. Пользуясь правилом дифференцирования обратной функции, получим:
.
Мы взяли перед корнем знак +, т.к. положителен всюду на интервале
.
Итак .
Понятие дифференциала.
Пусть функция
имеет в точке
конечную производную
, тогда ее приращение можно записать в виде
,
где .
Главная, линейная относительно часть
приращения функции называется дифференциалом функции и обозначается
:
.
При , получим
, поэтому дифференциал функции
примет вид
.
Основные свойства дифференциала
1) где
= const,
2)
3) ,
4) ,
5)
6).