Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Диф.исчисление ФОП ч.2.pdf
Скачиваний:
167
Добавлен:
18.04.2015
Размер:
793 Кб
Скачать
☆

•Формулы Маклорена для некоторых элементарных функций.

•Применение формулы Тейлора.

•Исследование функций с помощью производных высших порядков.

1.Дифференцирование функций одной переменной

1.2.Дифференциал. Производные и дифференциалы высших порядков

 

Дифференциал. Формула дифференциала

Определение

f (x)

 

 

 

 

 

 

Пусть функция

дифференцируема в точке x0 ,

принадлежащей ее области

определения и пусть

y = f (x0 +

x)− f (x0 )

–

приращение функции в точке x0 .

Линейная относительно приращения аргумента

x

часть приращения функции в этой

точке называется ее дифференциалом и обозначается dy .

 

ЗАМЕЧАНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

Так как приращение

y

функции,

дифференцируемой в точке x0 , представимо в виде

y = f ′(x0 )

x + α( x)

x , то линейной относительно

x частью приращения функции

является первое слагаемое f ′(x0 )

x .

 

 

 

Из определения следует формула дифференциала: dy = f ′(x0 ) x .

В произвольной точке x формула дифференциала имеет вид: dy = f ′(x) x .

Поскольку для функции y = x в

любой точке производная

′

f (x)=1, то

дифференциал для нее совпадает с ее приращением, то есть dy = dx =

x . Учитывая

это, формулу для дифференциала записывают в виде:

 

dy =

′

 

f (x) dx .

 

Из определения и формулы дифференциала следует, что при вычислении дифференциала справедливы правила, аналогичные правилам дифференцирования

Правила дифференцирования

d(c)≡ 0 , если c = const .

d(c f (x))= c d(f (x)), если c = const .

d (f (x)± g(x))= d(f (x))± d(g(x)).

d (f (x) g(x))= d(f (x)) g(x)+ f (x) d(g(x)).

 

f (x)

 

 

d(f (x)) g(x)− f (x) d(g(x))

, если g(x)≠ 0 .

d

 

=

 

 

g 2 (x)

 

g(x)

 

 

 

Пример

Вычислите дифференциал функции y = cos 2 x 1 − x2 в произвольной точке x .

Решение

По правилу вычисления дифференциала произведения двух функций, запишем

dy = d (cos

2

x)

1 − x

2

+ cos

2

 

1 − x

2

 

 

 

 

x d

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учитывая, что d (cos2 x)= (cos2 x) ′ dx = 2 cos x (−sin x)

dx ,

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6