Пусть функция
задана графически (рис. 1). Возьмем на кривой произвольно точку
. Зададим приращение аргументу
, тогда функция получит приращение
и на графике мы получим точку
с координатами
. Проведем секущую
и обозначим угол наклона секущей к оси
через
:

Пусть
, тогда точка
будет стремиться к точке
, величина угла
будет изменяться. При приближении
к касательной
, угол
приближается к углу
, следовательно,
равен угловому коэффициенту касательной:


Рис.1 Геометрический смысл производной.
Таким образом, геометрический смысл производной заключается в том, что она есть угловой коэффициент касательной к графику функции в этой точке.
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПРОИЗВОДНЫХ
1. Производная постоянной величины равна нулю:

где, 
2. Производная аргумента по самому аргументу равна единице:
.
3. Производная алгебраической суммы функций равна алгебраической сумме производных этих функций:

Например:
.
4. Производная произведения двух функций определяются по формуле:

Например:
.
5. Производная частного двух функций определяются по формуле:

Например:

ТАБЛИЦА ПРОИЗВОДНЫХ ОТ ОСНОВНЫХ
ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ФУНКЦИЙ
1. 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. 
9. 
10. 
11. 
12. 
13. 
14. 
15. 
ПРОИЗВОДНАЯ СЛОЖНОЙ ФУНКЦИИ
Пусть у нас есть сложная функция:
. Эту сложную функцию (или функцию от функции) можно представить в виде элементарных функций, которые являются её промежуточными аргументами.
Если функция
имеет производную
, а функция
производную
в соответствующей точке
, то сложная функция
в данной точке
имеет производную
, которая находится по формуле:

Например:
1. 
2. 

3. 

4. Определить зависимость градиента концентрации от координаты, если зависимость концентрации от координаты задана функцией:
, где
- константа,
- концентрация вещества при
.
Решение: Величина градиента концентрации определяется выражением
и характеризует быстроту изменения концентрации при изменении координаты. Пользуясь правилом дифференцирования сложной функции получим:

ПРОИЗВОДНЫЕ ВЫСШИХ ПОРЯДКОВ
Производная от производной первого порядка называется производной второго порядка и обозначается
или
.
Производная от производной второго порядка называется производной третьего порядка и т.д.
Физический смысл производной второго порядка заключается в том, что вторая производная от пути
по времени
равна мгновенному ускорению переменного движения:

Например:
1. Найти производную второго порядка от функции: 


2. Найти скорость и ускорение точки, совершающей гармонические колебания по закону:



ДИФФЕРЕНЦИАЛ ФУНКЦИИ И
ЕГО ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ СМЫСЛ
Дифференциалом функции
называется произведение производной этой функции на дифференциал аргумента:

Для объяснения геометрического смысла дифференциала функции обратимся к рисунку 1. Из треугольника
находим:
.
Но из определения дифференциала функции:
, следовательно
.
Таким образом, отрезок
, равный дифференциалу функции геометрически представляет собой приращение ординаты касательной к графику функции в точке с абсциссой
при переходе от точки касания в точку с абсциссой
.
Например:
Найти дифференциал функции:
.








