Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Понятие производной функции в точке. Односторонние и бесконечные производные.






 

Пусть функция f (x) = y определена в некоторой окрестности точки x0.

Определение 8.1. Производной функции f в точке x0 называется число, обозначаемое , равное пределу отношения приращения функции в этой точке к приращению аргумента ∆ x при стремлении ∆ x к нулю, если этот предел существует:

или, если обозначить , то при и

Определение 8.2. Функция, имеющая конечную производную в точке х0, называется дифференцируемой в этой точке.

Определение 8.3. Если в точкех0 функция f (x) непрерывна, а предел (8.1) равен бесконечности (+∞ или − ∞), то говорят о бесконечной производной.



Определение 8.4. Пределы

называются правосторонней и левосторонней производной, соответственно.

Для существования производной необходимо и достаточно, чтобы существовали обе односторонние производные и и они были равны друг другу:

Производная обозначается и другими способами, например:

Геометрический смысл производной. Уравнения касательной и нормали к плоской кривой. Угол между кривыми.

На кривой f (x) y выберем две различные точки М0 и М1 (рис.8.1) и через них проведем единственную прямую l, которая называется секущей к графику. Используя уравнения прямой, проходящей через две заданные точки и которое имеет вид , получим уравнение секущей

Сравнивая уравнение (8.4) с уравнением прямой с угловым ко-эффициентом, заключаем, что угловой коэффициент k секущей l имеет вид

Тогда и уравнение секущей (8.4) перейдет в уравнение касательной:

Таким образом, производная функции f (x) = y, вычисленная в точке х= х0 есть угловой коэффициент касательной, проведенной к графику функции f (x) =y в точке

В этом и состоит геометрический смысл производной.

Определение 8.6. Прямая, перпендикулярная к касательной в точке М0 называется нормалью к кривой f (x) =y в точке М0.

Из условия k1 k2 =− 1 перпендикулярности прямых заключаем, что угловой коэффициент kн нормали выражается через угловой коэффициент kкас касательной по формуле Следовательно, уравнение нормали к кривой f (x) =y в точке М0 имеет вид

Определение 8.7. Пусть две кривые f (x) =y и g (x) = y пересекаются в точке т.е. Углом α между заданными кривыми называется угол между касательными к кривым, проведенным в точке их пересечения:


 

1. Y=c, c-const Y/=0 2. Y=x Y/=1 3. Y=u+v-w Y/=u/+v/+w/ 4. Y=u*v Y/=u/*v+u*v/ 5. Y=uvw Y/=u /vw+uv /w+uvw/ 6. Y= u/v Y/= u /v-uv/ v2 7. Y=c/v, y=cv -1 Y/= c V2 8. Y=logax, a> 0, Y/= 1 logae x 9. Y=lnx Y/= 1   10. Y=ax, a> 0 Y/=axlna Y=ex Y/= ex 11. Y=xL, где L- любое Y/=LxL-1 12. Y=sinx Y/=cosx 13. Y=cosx Y/=- sinx 14. Y=tgx Y/= 1__ Cos2x 15. Y=ctgx Y/= 1__ Sin2x 16. Y=arcsinx Y/= 1__ √ 1-x2  

Док-во: x=siny

Y/= 1_ = 1____ = 1________

x/y cosy cos(arcsinx)

= 1___________ = 1___

√ 1-sin2*arccosx √ 1-x2

 

38. Производная обратной функции. (с доказательством)

Пусть функция y=f(x) (1), задана на множестве х (большая), а у – множество её возможных значений тогда каждому х€ Х ставится в соответствие единственное значение у€У с другой стороны каждому у€У будет соответствовать одно или несколько значений х€ Х. В случае, когда каждому у€У соответствует только одно значение х€ Х, для которого f(x)=у на множестве У можно определить функцию х=g(y) (2) множеством значений которого является множество х. Функцию (2) называют обратной по отношению к 1-ой. Функции (1) и (2) – взаимообратные функции.

Обозначают обратную функцию х= (y).

T.1: Если функция y=f(x) определена строго монотонно и непрерывна на отрезке [a, b], то обратная функция х= (y) определена строго монотонно и непрерывно на отрезке [А, В], где А= f(а), В= f(b). Строгая монотонность: для любых точек , € х < ( > ) выполняется неравенство f()< f(, ) (f()> f(, ))

Т.2: Пусть функция у= f(x) удовлетворяет условиям теоремы о существовании обратной функции и в точке имеет конечную производную f’()≠ 0, тогда функция х=g(y) точке так же имеет конечную производную равную .

Доказательство: Придадим приращение у≠ 0, тогда функция х=g(y) получит приращение х≠ 0. Очевидно, что = .

Если у–›0, то х так же –›0, что следует из непрерывности обратной функции.

Переходим к пределу

Предел: lim ( у–›0) =: lim ( x–›0) = , т.е. х’y = или у’х = .

Что и требовалось доказать.


8.Эллипс(!!!! Это не надо!!!!)

Определение. Эллипсом называется кривая, заданная уравнением .

Определение. Фокусами называются такие две точки, сумма расстояний от которых до любой точки эллипса есть постоянная величина.

Определение. Форма эллипса определяется характеристикой, которая является отношением фокусного расстояния к большей оси и называется эксцентриситетом. е = с/a. Т.к. с < a, то е < 1.

С эллипсом связаны две прямые, называемые директрисами. Их уравнения: x = a/e; x = -a/e.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.