Добавил:
kostikboritski@gmail.com Выполнение курсовых, РГР технических предметов Механического факультета. Так же чертежи по инженерной графике для МФ, УПП. Писать на почту. Дипломы по кафедре Вагоны Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Шпоры по матану(1 курс).doc
Скачиваний:
114
Добавлен:
31.10.2017
Размер:
721 Кб
Скачать
☆

10 Производная сложной и обратной функции.

Теорема.Если функция y=f(x) имеет обратную функцию x=g(y) и в точке х0 производная f(x) не равна нулю, то обратная функция g(y) диффернцируема в точке у0=f(x0) и g(y0)=1/f(x0) или xy=1/yx.

Доказательство.

Пусть а=f(x0). Тогда из дифференцируемости f(x) в х0 следует, что приращение у= f(x0+х) - f(x0) можно представить в виде у=ах+ах=(а+а) х, где а=а(х)0 при х0. Так как а не равно нулю, то отсюда следует, что х0, когда у0. Имеем

g(y0)= lim g(y+y)-g(y0) = lim x =lim y-1 = 1 .

y0 y y0 y y0 x f(x0)

Теорема.Если функция у=f(x) дифференцируема в точке t0 и g(t0)=x0, то сложная функция y=f(g(x)) также дифференцируема в t0 и выполняется следующая формула: d f(g(t))/dt|t=to=f(x0)*g(t0) или yt=yx*xt.

Доказательство.

Функция y=f(x) дифференцируема в точке х0, поэтому её приращение можно представить как y=f(x0)+a(x)*x. Где x0 при t0 поскольку функция g(t) непрерывна (следствие дифференцируемости) в точке t0. Так как а(x)0 при x 0 и при t0. Поэтому

d f(g(t))|t=to=lim (f(x0)) x +a(x) x =

dt t0 t t

=f(x0)g(t0)+0*g(t0)= f(x0)g(t0).

11. Производная основных элементарных функций.

Производная логарифмической функции. y=logax

y=loga(x+x)-logax=loga(1+x/x)=1 loga(1+x/x)= 1loga(1+t)=1 loga(1+t)1/t

x x x x x/x x t x

где t=x/x Используя непрерывность функции logax в точке х=е и первый замечательный предел, найдём производную логарифмической функции: (logах)= 1(logа(lim(1+t)1/t) = 1logae= 1.

x t0 x x lna

Производная показательной функции.

У=ах является обратной для функции х=logау. По теореме

ух= 1= 1 =ylna

xy 1/ylna

Поскольку у=ах, получаем (ах)=ахlna.

Производная степенной функции.

Функция у=ха при х>0 может быть представлена в виде ха=еalnx. Найдём (ха)=( еalnx)= еalnx(alnx)=ха*а/х=аха-1 Аналогично доказывается для x<0.

Производные тригонометрических функций.

С помощью формулы sinа-sinb=2sin[(a-b)/2]*cos[(a+b)/2] , первого замечательного предела и непрерывности функции cos x найдём

(sinх)=lim sin (х+х) – sinх= lim 2sin(х/2) cos(х+х/2) =

x0 x x0 x

=lim sin(х/2) cos(х+х/2) = cos x

x0 x/2

Для нахождения производных функций cos x и tg x можно использовать тождество cos x=sin(x-/2) , правило дифференцирования сложной функции.

Итак, (sin х)=cos x, (cos x)= - sin x, (tg x)=1/cos2 x.

Производные обратных тригонометрических функций.

Функция у=arcsinx является обратной для функции х=sinу. Следовательно, (arcsinx)x= 1 = 1= 1= 1

(siny)y cosy 1-sin2x 1-x2

Аналогично находятся остальные обратные тригонометрические функции. (arcsinx)=1/1-x2, (arccosx)= - 1/1-x2, (arctgx)=-1/(x2+1).