Определители. Формула Крамера решения системы линейных алгебраических уравнений. Элементы векторной алгебры и аналитической геометрии, страница 12

Производная показательно-степенной функции.

Определение:                       Показательно-степенной функцией называется функция вида , то есть функция, у которой и основание и показатель степени являются функциями от х.

Пример:        

1)       

2)       

Теорема:         (формула №19)

Доказательство:      

Пример:        

Прием дифференцирования применяется для больших производных или дробей.

Пример:        

Логарифмируем:     

Дифференцируем:           

Производная обратной функции.

Замечания:    Если  непрерывна на отрезке при чем  и , то обратная функция определена и непрерывна на отрезке .

Теорема:        Если для функции  существует функция , которая в т. у имеет производную , отличную от нуля, то в соответствии в т. х функция имеет производную, вычисляемую по формуле:                

Теорема:         (формула №20)

Доказательство:          

     

Теорема:          (формула №21)

Доказательство:          

     

Теорема:         (формула №22)

Доказательство: 

Теорема:         (формула №23)

Пример:        

1)  Если  правостороннее произведение.

2)  Если    левостороннее произведение.

3)  Если , то функция в этой точке не дифференцируема.

Функция  дифференцируема на ,

1.          

 и - одного порядка малости.

2.          имеет высший порядок малости.

Таким образом приращение функции состоит из двух слагаемых первого и более высокого порядков малости.

Дифференциалом первого порядка функции  называется линейная относительно часть приращение этой функции.

 - дифференциал независимой переменной х совпадает с его приращением .

, то есть производную можно рассматривать как

Пример: Вычислить

 

1)       

2)       

3)       

Пусть  и

Дифференциал сложной функции имеет тот же вид, как и в случае, если  было независимой переменной (инвариантность форм дифференциала). Форма дифференциала не зависит от того, является ли аргумент функции независимой переменной или функцией другого аргумента.

:        

Дифференциал  функции , соответствующий данным значениям и , равен приращению ординаты касательной к графику функции  в т. х.

Производные и дифференциалы высших порядков.

Производная от производной называется второй производной или производной второго порядка.

Производная -го порядка от функции  называется производная от производной -го порядка.

Пример:

1.        

2.        

Дифференциал функции есть функция от х, причем от х зависит только первый сомножитель.

Второй сомножитель – приращение независимой переменной х.

Дифференциал от дифференциала функции называется вторым дифференциалом.

Дифференциалом -го порядка называется дифференциал от дифференциала -го порядка.

Если х является функцией другого аргумента, то последняя формула неверна, то есть второй       и последующие дифференциалы свойством инвариантности не обладают. Производная от функции задана параметрически.

Параметрическое задание окружности.

Пусть функция  имеет обратную функцию  и пусть функции  и дифференцируемы по , тогда  дифференцируема по х.

   (формула №24)

  (формула №25)

    (формула №26)

Пример:

Некоторые теоремы о дифференцируемых функциях.

Теорема Роля:           Если функция  непрерывна на отрезке  и дифференцируема во всех его внутренних точках и на концах отрезка , то существует, по крайней мере, одна т. С, производная которой обращается в 0.

Доказательство:         непрерывна на отрезке , то она достигает наибольшего и наименьшего  значений.

1)            

2)         хотя бы одно из них не 0, пусть .

Пусть функция принимает свое наибольшее значение в некоторой т. С

, так как ,

, при