Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
3-188.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
01.08.2019
Размер:
278.02 Кб
Скачать

Необходимое условие экстремума

Пусть ф. непрерывна в некотор окрестности точки х0 и имеет экстремум в этой точке тогда производная либо =о либо не сущ.

Док-во возможно 4 случая

1 f’(x0)>0 2 f’(x0)<0 3 f’(x0)=0 4 f’(x0) не сущ

Если f’(x0)>0 то сущ некоторая окрестность т. х0 в которой знаки дельтаХ и дельта f совпадают. Поэтому дельта f может принимать как положительные так и отриц знач. Но если т.х0-макс(мин) то сущ её окрестность , в кот дельта f неполож (не отритц)

Полученное противоречие показывает, что точка, в которой f’(x0)>0 не может быть точкой экстремума. Аналогично доказывается, что отпадает 2 случай=> остаются 3 и 4

11

Основные правила диф

1 Выбрав некоторое знач х дают ему приращение и находят значение функции в т.x+дельтаХ

2 Определяют приращение функции

3 Составляют отношение дельта f/дельтаХ и если можно упрощают его

4 Находят производную функции f’(x) (можно использовать основные теоремы о пределах).

Производная сложной ф.

Пусть y = f(u), а uu(x). Получаем функцию y, зависящую от аргумента xy = f(u(x)). Последняя функция называется функцией от функции или сложной функцией.

Теорема. Если функция uu(x) имеет в некоторой точке x0 производную  u’=u’(x), а функция y= f(u) имеет в точке u0 производную y 'uf '(u0), то сложная функция y = f(u(x)) в указанной точке x0тоже имеет производную, которая равна y 'xf '(u0u '(x0), где вместо u должно быть подставлено выражение uu(x).

Таким образом, производная сложной функции равна произведению производной данной функции по промежуточному аргументу u на производную промежуточного аргумента по x.

12

ПР обратн ф

Пусть ф-ции y=f(x) u x=g(y) взаимообратные функции , тогда если y=f(x) имеет не равную 0 производную, то обратная функция имеет производную g’(y)=1/f’(x)

Действительно Т.к. y=f(x) и x=g(y) взаимообратные функции, то x=g(f(x)) тогда по ф. нахожд производной сложной ф. имеем: x’ по х =g’(y)*f’(x)=> 1=g’(y)*f’(x)

Откуда g’(y)=1/f’(x)

ПР ф заданной неявно

Если функция задана уравнением y=f(x), разрешённым относительно у, то функция задана в явном виде. Под неявным заданием функции понимают задание функции в виде уравнения F(x,y)=0 не разрешённого относительно у. Всякую явно заданную функцию можно записать как неявно заданную уравнением f(x)-y=0 , но не наоборот. Не всегда легко а иногда и невозможно разрешить уравнение относительно у. Если неявная ф задана уравнением F(x,y) =0, то для нахождения производной у от х нет необходимости разрешать уравнение относительно у: достаточно продифференцировать это уравнение по х, рассматривая при этом у как функцию х, и полученное затем уравнение разрешить относительно у’. Производная неявной ф. выражается через аргументх и функцию у.

ПР ф заданной параметрически

Пусть зависимость между аргументом х и ф.у задана параметрически в видее двух уравнений х=фи(t) и у=пси(t) где t-вспомогательная переменная называемая параметром. Найдём производную у’ по х считая, что функции имеют производные и что функция х=х(t) имеет обратную t=ф(х) По правилу диф. Обратной функции t’ по х=1/x’ по t

Функцию y=f(x) определяемую параметрическими уравнениями можно рассматривать как сложную функцию у=пси(t) t=ф(х). По правилу диф сложн ф. имеем y’по х =y’ по t*t’по x

Получаем y’по х =y’ по t/х’ по t

13

Основн теоремы

Теорема Ферма Если ф y=f(x) задана на некотором промежутке принимает экстримальное значение в некоторой точке этого промежутка и диф в этой точке, то х=с – стационарная точка. Т.е f’(c)=0

Т-ма Ролля

Если функция f(x) непрерывна на отрезке [a,b] деффер. на интервале (a,b) f(a)=f(b) то существует т. с из интерв. (a,b), такая, что f’(c)=0.

Т Лагранжа Если ф f(x) непрерывна на отрезке [a,b], дифференцируема на интервале (а,в) то найдётся хотя бы одна точка с, принадлеж (а,в) такая, что выполняется равенство f(b)-f(a)=f’(c)(b-a)

Т Коши Если ф-ии f(x) и g(x) непрерывны на отрезке [a,b], дифференцируема на интервале (а,в) причём g’(x)<>0 для х принадлеж (а,в), то найдётся хотя б 1 точка с принадлеж (а,в) такая, что выполняется равенство (f(b)-f(a))/(g(b)-g(a))=f’(c)/g’(c)

14

Необходимое условие экстремума

Пусть ф. непрерывна в некотор окрестности точки х0 и имеет экстремум в этой точке тогда производная либо =о либо не сущ.

Док-во возможно 4 случая

1 f’(x0)>0 2 f’(x0)<0 3 f’(x0)=0 4 f’(x0) не сущ

Если f’(x0)>0 то сущ некоторая окрестность т. х0 в которой знаки дельтаХ и дельта f совпадают. Поэтому дельта f может принимать как положительные так и отриц знач. Но если т.х0-макс(мин) то сущ её окрестность , в кот дельта f неполож (не отритц)

Полученное противоречие показывает, что точка, в которой f’(x0)>0 не может быть точкой экстремума. Аналогично доказывается, что отпадает 2 случай=> остаются 3 и 4

15

Т-ма Ролля

Если функция f(x) непрерывна на заданном промеж [a,b] деффер. на интервале (a,b) f(a)=f(b) то существует т. с из интерв. (a,b), такая, что f’(c)=0.

Д-во: 1 случай. Пусть f(a)=m f(b)=M, тогда m=M(3 условие теоремы) Поэтому функция постоянная. Тогда всюду внутри отрезка пр-ная равна 0. В качестве т.с можно брать любую точку интервала

2 случай. Хотя б 1 из знач m или М ф. принимает во внутр точке отрезка. f(c)=M a<c<b это означает что с точка максимума ф. Но тогда согласно теореме сущ необходимого условия сущ экстремума производная =0 или не сущ. По усл f(x) –диф в любой т. интервала знач она диф в т.с в этом случае возможно f’(c)=0

16