Первый замечательный предел.
Второй замечательный предел.
1. Найти .
Здесь имеем неопределенность вида . Для раскрытия этой неопределенности преобразуем функцию так, чтобы можно было воспользоваться вторым замечательным пределом.
.
Введем новую переменную. Пусть , тогда , при , . Следовательно:
2 .Найти предел.
3.Найти предел.
4. Найти .
Имеем: . Обозначим t = 5x. При x0 имеем: t0. Применяя формулу (1), получим .
5. Найти .
Имеем неопределенность вида . Воспользуемся первым замечательным пределом.
.
Можно привести другое решение.
Пусть , тогда при . Тогда
.
Тема 3. Производная функции.
Производной функции называется конечный предел отношения приращения функции к приращению независимой переменной при стремлении последнего к нулю:
(1)
Обозначения производной в точке х0:
и другие.
Если функция в точке х0 (или на промежутке Х) имеет конечную производную, то функция называется дифференцируемой в этой точке (или на промежутке Х).
Процесс отыскания производной называется дифференцированием.
N
Геометрический смысл производной.
Если кривая задана уравнением ,
то — угловой коэффициент касательной к графику функции в этой точке ( ).
Уравнение касательной к кривой
в точке х0 (прямая М0Т) имеет вид:
(2)
а уравнение нормали (М0N):
(3)
Правила дифференцирования
№ пп | U = u(x), V=V(x) — дифференцируемые функции | № пп | U = u(x), V=V(x) — дифференцируемые функции |
I | VI | Производная сложной функции | |
II |
VII
Функция задана параметричес-кими уравнениями
VIII
Если и —
взаимно обратные функции,
то
Формулы дифференцирования основных элементарных функций
№ пп | с=const, х — независимая переменная, | ||
1 | С’= 0 | 9 | |
2 | x’= 1 | 10 | |
3 | 11 | ||
4 | 12 | ||
5 | 13 | ||
6 | 14 | ||
7 | 15 | ||
8 |
Производной n-го порядка называется производная от производной (n–1)-го порядка. Производные высших порядков вычисляются последовательным дифференцированием данной функции.
Производная второго порядка или
Производная третьего порядка или и т. д.
Пример 1. Найти производные функций:
а) б) в) г)
Решение.
а) Используя правила I, III и формулу (3), получим:
б) Используя правила дифференцирования произведения функций II, разности I, формулы (5), (7), (8) и учитывая, что независимая переменная есть t, т. е. t=1, получим:
в) Сложная степенная функция, независимая переменная есть v,
т. е. v=1;используя формулу (3), получим:
г) Используя правила дифференцирования частного IV, суммы I, III
и формулы (3), (14), учитывая, что t=1, получим:
Пример 2. Составить уравнение касательной и нормали к кривой в точке с абсциссой х0=2.
Используем уравнения касательной (2) и нормали (3):
1)
2)
Подставим в уравнения и получим:
или — уравнение касательной.
или — уравнение нормали.
Пример 3 . Найти производную , если функция задана парамет-рически:
Используем правило VII
Пример 4. Найти дифференциалы функций:
а) б) в)
Для дифференциала функции справедлива формула т. е. дифференциал функции равен произведению производной от функции на дифференциал независимой переменной.
Решение.
а)
б)
в)
Пример 5 . Найти производную второго порядка функции
Решение. поэтому найдём производную первого порядка,
а затем второго.
Пример 6. Найти производную функции логарифмическим дифференцированием
Правило Лопиталя. Предел отношения двух б.м. или б.б. функций равен пределу отношения их производных (конечному или бесконечному), если последний существует:
(5)
Чтобы использовать правило Лопиталя для раскрытия неопределённостей других типов, выражение под знаком предела следует преобразовать элементарными способами так, чтобы получить неопределенность или и затем использовать формулу (5).
Пример 7. Найти пределы, используя правило Лопиталя или элементарные способы раскрытия неопределённостей:
а) б)
Решение.а) Подставляя в функцию вместо х предельное значение , определим предел числителя и знаменателя.
т. к.
Аналогично: Имеем неопределенность вида . Используем правило Лопиталя:
б)
Дата: 2019-04-23, просмотров: 288.