Файл: Реферат Высшая математика Нахождение производных функций одной переменной, заданных параметрически.docx
Добавлен: 07.12.2023
Просмотров: 113
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Линейная, т. к. dyпропорционален xв первой степени.
Теорема
Необходимым и достаточным условием существования дифференциала является существование производной функции.
-
Дифференциал независимой переменной
Рассмотрим
Вывод
y x,
yx 1,
y x
dy x
(см. (*)).
dx x
приращению.
дифференциал независимой переменной равен ее
С учетом полученного:
dy yx x yx dx.
– формула для вычисления первого дифференциала.
Вывод
Дифференциал функции равен произведению производной этой функции на дифференциал независимой переменной.
Отсюда
– производная есть отношение дифференциалов.
-
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ПРОИЗВОДНОЙ
И ДИФФЕРЕНЦИАЛА
-
Геометрический смысл производной. -
Геометрический смысл дифференциала. -
Приближенное вычисление малых приращений функции.
-
Геометрический смысл производной
Рассмотрим график функции
y fx.
fx0 xP
y
fx0 M
x0 x0 x
x
Точки графика секущей MP.
Определение
Px0 x, fx0 x,
Mx0, fx0
принадлежат
Касательнойк графику
y fx
в точке
x0 называется предельное
положение секущей при
Теорема
x 0
( P M).
Еслифункция
y fx имеет в точке
x0 производную
fx0 ,
то график функции в точке
fx0 .
Доказательство
x0 имеет касательную с угловым коэффициентом
Угловой коэффициент секущей равен
tg y.
x
Если
x 0 , то
tg lim
y
fx.
x0 x 0
Таким образом:
-
существует предельное положение секущей;
-
kкасат
fx0 .
Уравнение касательной к графику функции в точке
Mx0 , fx0
Определение
Нормальюк графику функции
fx в точке
x0 называется прямая, проходящая
через точку
Mx0 , fx0 перпендикулярно касательной в этой точке.
Угловой коэффициент нормали связан с угловым коэффициентом касательной:
kн
1 .
fx0
Уравнение нормали к графику функции в точке
Mx0, fx0 :
Пример
Составить уравнения касательной и нормали к графику функции
y ln x
в точке
x 1.
Решение
y1 0 .
y 1 ,
x
y1 1.
y x 1
– уравнение касательной.
– уравнение нормали.
-
Геометрический смысл дифференциала
Рассмотрим график функции
Mx x, y y.
y fx. Точки графика –
Mx, y,
x
MT– касательная к графику в точке M.
В треугольнике
MNT:
MN x,
NT x tg x yx. Таким образом
Вывод
Дифференциал функции
y fx
в точке x есть приращение ординаты
касательной к графику этой функции, когда xполучает приращение x.
Приращение функции
NM y NT.
Для вогнутой кривой (выпуклой вниз)
y dy.
Для выпуклой кривой (выпуклой вверх)
y dy.
Для линейной функции
y ax b:
y dy.
Пример
Рассмотрим функцию
y x2 .
y x x2 x2 .
y 2x x x2 .
dy 2x x.
y– площадь окрашенной части квадрата, dy– та же площадь за
вычетом x2 .
Если
x 20,
x 0,1,
y 2 20 0,1 0,12 4,01.
dy 2 20 0,1 4,00 .
Итак, y
и dyотличаются на величину
0,01, что существенно
меньше x.
-
Приближенное вычисление малых приращений функции
Если x
-
мало, то
fx dfx.
Геометрический смысл приближенного равенства: данная функция на
участке xзаменяется своей касательной, то есть, линейной функцией.
Примеры
-
Вычислить приближенно 3 1,1 .
Решение
y ,
x 1,
x 0,1.
yx x – ?
yx x yx yxx