Файл: Реферат Высшая математика Нахождение производных функций одной переменной, заданных параметрически.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

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.

    1. 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.
      1. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ПРОИЗВОДНОЙ

И ДИФФЕРЕНЦИАЛА


    1. Геометрический смысл производной.

    2. Геометрический смысл дифференциала.

    3. Приближенное вычисление малых приращений функции.



    1. 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.

x0 x 0

Таким образом:

      1. существует предельное положение секущей;

      1. 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.



    1. 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.

    1. 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

      1. Вычислить приближенно 3 1,1 .

Решение

y,

x 1,

x 0,1.

yx x ?

yx x yx yxx