Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Диф.исчисление ФОП.pdf
Скачиваний:
60
Добавлен:
18.04.2015
Размер:
632.13 Кб
Скачать

Поскольку

 

y [

π

;

 

 

π

],

что

 

соответствует

 

 

первой

 

 

и

четвертой

 

 

 

четвертям

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тригонометрического

 

 

круга,

то

cos y 0 . Следовательно, cos y =

1 sin 2 y ,

где

sin y = x . Тогда для производной для функции y = arcsin x справедливо равенство:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(arcsin x)=

 

 

 

 

 

1

 

=

1

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 sin 2 y

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для вычисления

 

производной

от

 

функции y = arccos x

используем

соотношение

arcsin x + arccos x =

 

π

 

 

 

 

 

и

выразим

из

 

него

 

arccos x =

 

π

arcsin x .

Долее можно

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

использовать правило дифференцирования разности двух функций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(arccos x)= (

π

arcsin x)

= (

π

)(arcsin x)= 0

 

 

1

 

 

 

= −

1

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функция

y = arctg x задана на промежутке x (−∞; ) и ее значения принадлежат

промежутку

y (

 

π

 

 

,

π

). На промежутке

 

y (

 

π

,

 

 

π

) определена обратная функция

 

 

2

 

2

2

x = tg y .

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

 

вычисления

ее

 

 

 

производной

 

 

 

можно

использовать

правило

дифференцирования обратной функции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yx

 

= (arctg x)x

=

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

= cos

 

y .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(tg y)y

 

 

 

1cos2 y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из основного

тригонометрического

 

 

 

тождества

 

 

1 + tg 2 y =

 

 

 

1

 

 

 

 

 

следует,

что

 

 

 

 

 

 

 

2

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

 

 

 

 

 

cos2 y =

 

 

 

1

 

. Следовательно,

(arctg x)x= cos

2 y =

 

 

 

1

 

 

 

=

 

 

 

 

 

1

 

.

 

 

 

 

+ tg2

 

 

+ tg2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

y 1 + x2

 

 

 

 

 

Для вычисления производной от функции

y = arcctg x

используем

соотношение

arctg x + arcctg x =

π

 

 

 

и выразим из него arcctg x =

 

π

arctg x . Долее можно использовать

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

правило дифференцирования разности двух функций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(arcctg x)= (

π

arctg x)

= (

π

)

(arctg x)= 0

 

 

1

 

 

= −

 

 

1

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

1

+ x2

 

 

 

+ x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

Производные гиперболических функций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гиперболическими называются следующие функции:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sh x =

 

ex

ex

– гиперболический синус;

ch x =

 

ex +ex

– гиперболический косинус;

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

th x =

sh x

– гиперболический тангенс; cth x =

ch x

– гиперболический котангенс.

 

 

 

 

 

 

 

 

ch x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sh x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для гиперболических функций справедливы соотношения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch 2 x sh 2 x =1; ch 2 x +sh 2 x = ch 2x; 2 sh x ch x = sh 2x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

th x cth x =1;

1 + th 2 x =

 

1

 

;

 

 

 

1 + cth 2 x =

 

 

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch 2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sh 2

x

 

 

 

 

 

 

Для производных гиперболических функций справедливы соотношения:

1

 

1

 

 

(sh x) = ch x;

(ch x) = sh x;

(th x)

=

 

;

(cth x)

= −

 

 

.

ch 2 x

sh 2 x

 

 

17