- •Глава 3
- •§1. Производная числовой функции одного действительного переменного
- •1.1. Определение производной. Ее физическая и геометрическая интерпретация
- •1.2. Вычисление производных для основных элементарных функций Операция нахождения производной функции называется дифференцированием функции.
- •2. Степенная функция: (где – любое действительное число). Область изменения х зависит от , она была указана в гл.1, §4, п.4.1. Придадим х приращение х, тогда новое значение у будет
- •1.3. Производная обратной функции
- •1.4. Простейшие правила вычисления производных
- •1.5. Теорема о непрерывности функции, имеющей производную
- •1.6. Производная сложной функции
- •1.7. Производная показательно – степенной функции
- •1.8. Производная неявно заданной функции
- •1.9. Производная функции, заданной параметрически
- •1.10. Односторонние производные
- •1.11. Бесконечные производные
- •1.12. Таблица основных формул для производных
- •§2. Дифференциал числовой функции одного действительного переменного
- •2.1. Определение дифференциала и его геометрический смысл
- •2.2. Основные формулы и правила дифференцирования
- •2.3. Инвариантность формы дифференциала
- •2.4. Использование дифференциала для приближенных вычислений
- •§3. Производные и дифференциалы высших порядков
- •3.1. Определение производной n-го порядка
- •3.2. Вычисление производной n-го порядка
- •3.3. Формула Лейбница для n-й производной произведения двух функций
- •3.4. Дифференциалы высших порядков
- •3.5. Параметрическое дифференцирование
- •§4. Основные теоремы дифференциального исчисления
- •4.1. Теорема Ролля (теорема о корнях производной)
- •4.2.1. Условие постоянства функции
- •4.2.2. Условие монотонности функции
- •Рассмотрим теперь вспомогательную функцию
- •§5. Применения дифференциального исчисления
- •5.1.1. Раскрытие неопределенности вида
- •5.1.2. Раскрытие неопределенности вида
- •5.1.3. Раскрытие неопределенностей других видов
- •5.2. Формула Тейлора
- •Далее, вспоминая, что
- •5.3. Разложение по формуле Тейлора некоторых элементарных функций
- •5.4. Интерполяционный полином Лагранжа
- •5.4.1. Установление функциональной зависимости
- •5.4.2. Аппроксимация функций
- •5.5. Исследование функции и построение графика
- •5.5.1. Выпуклость и вогнутость кривой. Точки перегиба
- •5.5.2. Максимумы и минимумы функции.
- •5.5.3. Наибольшее и наименьшее значение функции на отрезке
- •5.5.4. Асимптоты
- •5.5.4.1. Вертикальные асимптоты
- •5.5.4.2. Горизонтальные асимптоты
- •5.5.4.3. Наклонные асимптоты
- •5.5.5. Схема исследования функции и построения графика
- •Упражнения
Упражнения
1. Найти производные следующих функций:
а) ; б) ; в) ;
г) ; д) ; е) ;
ж) .
2. Найти производные следующих функций, заданных неявно:
а) ; б) ; в) , .
3. Найти уравнение касательной и нормали к кривым второго порядка, проходящих через точку М0 (x0, y0) и лежащую на этих кривых:
а) – эллипс; б) – парабола.
4. Найти производные следующих функций, заданных параметрически:
а) , ; б) , ;
в) , .
5. Проверить выполнение условий теоремы Лагранжа (частный случай Ролля) для функций:
а) , на отрезке [–1,1]; б) , x[0,1];
в) , и x[0, π].
Если функция удовлетворяет условиям теоремы, найти промежуточное значение ξ.
6. Пользуясь правилом Лопиталя вычислить следующие пределы:
а) ; б) ; в) ;
г) ; д) .
7. Используя формулу Тейлора вычислить с точностью до 0.001 следующие значения:
а) ; б) ; в) ; г) .
8. Найти наибольшее и наименьшее значения функций:
а) , ; б) , ;
в) , .
9. Определить наибольшую площадь равнобедренного треугольника, если: а) боковая сторона треугольника равна μ; б) треугольник вписан в круг радиуса R.
10. Построить графики следующих функций:
а) ; б) ; в) .