Геометрический смысл: Если непрерывная кривая, имеющая в каждой точке касательную, пересекает оси 0х в т. (а , 0) и т. (b , 0), то на этой кривой найдется хотя бы одна точка с абсциссой С, (a < С < b), в которой касательная параллельна оси 0х.
Теорема Лагранжа (о конечных
приращениях): Если функция непрерывна на
отрезке
и дифференцируема во всех внутренних
точках этого отрезка, то найдется такая т. С (a < С < b),
что
Доказательство:
-
также непрерывна и дифференцируема на отрезке
, то
функция
удовлетворяет условию теоремы Ролля
так что
Геометрический смысл: Величина
- это есть тангенс угла наклона хорды,
проходящей через точки
и
.
Величина -
это тангенс угла наклона касательной в т. С, таким образом если во всех точках
дуги
существует касательная, то на дуге
найдется такая точка с абсциссой С, в которой касательная параллельна
Теорема Каши: Функции и
- две
функции непрерывны на отрезке
и дифференцируемы на
всех внутренних точках, причем
, то
, так
что
Доказательство: , так как если бы
то по теореме Ролля
что противоречит
- функция
непрерывна
на
и дифференцируема на нем, причем
по теореме Ролля
Раскрытие неопределенностей с помощью производных.
I.
Теорема: Если функции и
удовлетворяют
условию теоремы Каши и образуются в т. 0, в т.
, то
если
, то
.
Пусть ,
тогда по теореме Каши
Пример:
Замечание:
1) Теорема имеет место и в
случае, если функции и
не
определены при
, но
2) Если после
применения правила Лопиталя неопределенность осталось
и производная удовлетворяет условиям теоремы, то правило применяется еще раз.
3) Правило Лапиталя
применимо также в случае, если .
Доказательство:
то
Пример:
1)
2)
3)
II. , так что
и
может быть равно
.
Теорема: Пусть функции и
непрерывны
и дифференцируемы при всех
, в окрестности т. а,
причем
, тогда если
,
причем эти пределы при
равны.
Пример:
Замечание: Правило Лапиталя справедливо только в том случае, когда предел отношения производных существует.
III.
IV.
В этом случае выражение под знаком предела приводят к общему знаменателю и считают предел.
Пример:
V.
Пример:
Исследование функций.
Возрастание и убывание функций.
Теорема:
1) Если функция , имеющая производную на отрезке
, возрастает на этом отрезке, то
при
.
2) Если функция непрерывна на
и
дифференцируема в промежутке
то функция возрастает на
.
Доказательство:
1) Пусть
функция возрастает на .
, так как
-
возрастает, то
при
или
при
,
тогда
2)
Пусть ,
,
, тогда по теореме Лагранжа
при
-
это означает, что функция возрастающая.
Теорема:
1)
Если функция , имеющая производную на
отрезке
, то убывает на этом промежутке, если
,
2)
Если функция непрерывна на отрезке
и дифференцируема на нем, причем
при
, то
функция убывает на отрезке
.
Геометрический смысл:
1)
Если на отрезке функция возрастает. То
касательная к кривой
в каждой точке образует с
осью острый угол или в отдельных точках горизонтальна.
2)
Если функция убывает, то угол касательной
тупой или в отдельных точках только горизонтальный.
Определение: Функция
в т.
имеет
максимум, если ее значение в этой точке больше, чем значение во всех точках
некоторого интервала т.
.
.
Определение: Функция
в т.
имеет
минимум, если ее значение в этой точке меньше, чем значение во всех точках
некоторого интервала т.
.
.
Функция дифференцируема в т.
Определение: Точки минимума и максимума называются точками экстремума функции.
Определение: Точки, в которых первая производная равна 0 или не существует, называются критическими точками.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.