Математический анализ_ЗФО_1 курс
.pdfПредел функции
Определение:
Пусть даны два множества X и Y. Если каждому элементу x Î X соответствует один элемент y ÎY , то, говорят, что задана функция с областью определения X и областью значений, лежащих в Y.
f : X ® Y .
Определение:
Функция f называется возрастающей (на множестве X), если для любых x1 , x2 Î X
таких, что при x1 > x2 f (x1 ) ³ f (x2 ) .
Функция называется строго возрастающей, если при x1 > x2 f (x1 ) > f (x2 ) .
f : " x1 , x2 Î X : x1 > x2 Þ f (x1 ) ³ f (x2 ) .
Определение:
Функция f называется убывающей (на множестве X), если для любых x1 , x2 Î X
таких, что при x1 > x2 f (x1 ) £ f (x2 ) .
Функция называется строго возрастающей, если при x1 > x2 f (x1 ) < f (x2 ) .
f ¯: " x1 , x2 Î X : x1 > x2 Þ f (x1 ) £ f (x2 ) .
Определение:
Функция f называется невозрастающей на множестве X, если существует x1 > x2
такой, что f (x1 ) < f (x2 ) .
Функция f называется неубывающей на множестве X, если существует x1 < x2
такой, что f (x1 ) > f (x2 ) .
Определение:
Функция называется монотонной, если она либо возрастает, либо убывает.
Определение:
Число А называется пределом функции f (x) в точке а, если эта функция определена в некоторой окрестности точки а за исключением, быть может, самой точки а, и для каждого e > 0 существует d > 0 такое, что для всех х, удовлетворяющих условию
x - a < d , x ¹ a выполняется неравенство f (x) - A < e .
" e > 0 $d > 0 : x - a < d , x ¹ a Þ f (x) - A < e .
Свойства предела:
Теорема:
Пусть f : X ® R , g : X ® R – две функции с общей областью определения X.
Если существует lim f (x) = A |
и lim g(x) = B для всех x Î X , то |
|
|
||||||
|
|
x®a |
|
x®a |
|
|
|
|
|
1. |
lim(af (x) + bg(x)) = a lim f (x) + b lim g(x) = a × A + b × B |
|
|
||||||
|
x®a |
|
x®a |
x®a |
|
|
|
|
|
2. |
lim(f (x) × g(x))= lim f (x) ×lim g(x) = A × B |
|
|
|
|
||||
|
x®a |
x®a |
x®a |
|
|
|
|
||
|
Если g(x) ¹ 0, |
x Î X |
и lim g(x) = B ¹ 0 , то lim |
f (x) |
|
lim f (x) |
|
A |
|
3. |
= |
x®a |
= |
||||||
|
lim g(x) |
B |
|||||||
|
|
|
x®a |
x®a g(x) |
|
|
x®a
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®2 ( |
4x2 |
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
||
|
|
Пример 1. Найти lim |
- 6x +1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
Решение: |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
lim |
( |
|
|
|
|
|
= lim 4x2 - lim 6x + lim1 = 4 lim x2 - 6 lim x + lim1 = |
||||||||||||||
|
|
|
4x2 - 6x +1 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
x®2 |
|
|
|
|
|
|
|
x®2 |
|
x®2 |
x®2 |
x®2 |
x®2 |
x®2 |
||||||
|
|
|
= 4 ×22 - 6 ×2 +1 =16 -12 +1 = 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
или |
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®2 ( |
|
|
|
|
|
= 4 ×22 - 6 |
×2 +1 =16 -12 +1 = 5 . |
|
|
|
||||||||||
|
|
lim |
|
4x2 - 6x +1 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
Пример 2. Найти lim |
|
x2 |
- 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
Решение. При |
x®2 x2 -5x + 6 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
x = 2 числитель и знаменатель данной функции обращается в нуль. |
|||||||||||||||||||||
Получена |
|
неопределенность |
0 |
, которую |
нужно |
раскрыть . |
Разложим числитель и |
||||||||||||||||
|
0 |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
знаменатель на линейные множители |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
x2 - |
4 |
|
|
é0 ù |
|
(x |
- 2)(x + 2) |
|
(x + 2) |
|
2 + 2 |
|
|
|||||||
lim |
|
|
|
|
|
|
= |
ê |
|
ú = lim |
(x |
- 2)(x - 3) |
= lim |
(x - 3) |
= |
|
= |
|
|||||
|
2 |
|
|
|
|
|
2 -3 |
|
|||||||||||||||
x®2 x |
|
-5x + 6 |
ë0 |
û x®2 |
x®2 |
|
|
|
= |
4 |
= -4 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
Числитель разложили по формуле сокращенного умножения a2 - b2 = (a -b)(a + b), |
|||
знаменатель – используя формулу разложения квадратного трехчлена на множители : |
|||||
ax2 + bx + c = a (x - x1 )(x - x2 ) , где x1, |
x2 - корни уравнения ax2 + bx + c = 0 |
||||
|
|
Пример 3. Найти предел lim |
x 3 |
+ 7 x 2 + 16 x + 12 |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
||
|
|
x®-2 |
|
x 3 + 3x 2 - 4 |
Решение. При x = -2 многочлены в числителе и знаменателе исходного выражения обращаются в нуль, следовательно, их пределы в точке x = -2 равны нулю и мы имеем
0
неопределённость вида 0 . Преобразуем исходное выражение. Разложим многочлены в
его числителе и знаменателе на множители, воспользовавшись тем, что x = 2 является их корнем, с помощью группировки слагаемых или разделив их на х - 2 :
_ x3 + 7x 2 +16x +12 |
x + 2 |
_ x3 + 3x 2 - 4 |
|
x + 2 |
|
|||||||||
|
|
|||||||||||||
x3 + 2x 2 |
|
x 2 + 5x + 6 |
|
x3 + 2x 2 |
|
|
|
x 2 + x - 2 |
|
|||||
_ 5x 2 +16x |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
_ x 2 - 4 |
|
||||||||||
5x 2 +10x |
|
|
|
x 2 + 2x |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
_ 6x +12 |
|
|
|
|
_ - 2x - 4 |
|
|||||||
|
6x +12 |
|
|
|
|
|
- 2x - 4 |
|
||||||
0 |
|
|
(x2 +5x + |
, |
|
|
0 |
|
. |
|||||
|
|
lim |
6)(x + 2) |
= lim |
x2 |
+5x + 6 |
|
|||||||
|
|
(x2 + x - 2)(x + 2) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Получаем x®-2 |
x®-2 x2 + x - 2 . |
|
Мы снова имеем неопределённость, так как при х = 2 числитель и знаменатель последней дроби обращаются в нуль. Разлагаем их на множители, сокращаем и находим
искомый предел: |
lim |
(x + 2)(x +3) |
= lim |
x +3 |
|
= - |
1 |
. |
|
|
|
||||||
|
x®-2 (x + 2)(x -1) x®-2 x -1 |
3 |
|
|
Пример 4. Найти предел lim |
x2 |
+ x - |
2x + 2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
x2 -3x + 2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x®2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение. Имеем неопределённость вида |
|
|
. Преобразуем исходное выражение, |
|||||||||||||||||
|
|
0 |
||||||||||||||||||||
умножив его числитель и знаменатель на множитель |
x 2 |
+ x + |
2x + 2 , сопряжённый к |
|||||||||||||||||||
числителю. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
lim |
( |
x2 + x - 2x + 2)( x2 + x + 2x + 2) |
= lim |
|
|
|
|
x2 - x - 2 |
|
|
. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
(x2 -3x + 2)( x2 + x + 2x + 2) |
|||||||||||||||||||
x®2 |
(x2 -3x + 2)( x2 + x + 2x + 2) |
|
|
x®2 |
|
|||||||||||||||||
|
|
Поскольку |
lim( |
x2 + x + |
2x + 2)= 2 |
6 , то |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
x®2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
lim |
x2 - x - 2 |
= |
1 |
lim |
(x |
- 2)(x +1) |
= |
1 |
|
lim |
x +1 |
= |
3 |
. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 6 |
|
|
|||||||
2 6 x®2 x2 - 3x + 2 |
2 |
|
6 x®2 (x - 2)(x -1) |
|
2 6 x®2 x -1 |
|
|
|
|
Понятие бесконечно малых функций. Их применение к нахождению пределов.
Определение:
Функцию f : X ® R называют бесконечно малой при х ® а , если lim f (x) = 0 ,
x®a
x Î X .
Определение:
Функции f : X ® R и g : X ® R называются эквивалентными при х ® а , x Î X ,
если lim f (x) = 1 .
x®a g(x)
При вычислении пределов удобно пользоваться заменой бесконечно малых на эквивалентные. Если f – бесконечно малая при х ® а , то справедливо:
sin[ f (x)] |
эквивалентна |
f (x) |
||||||
tg[ f (x)] |
эквивалентна |
f (x) |
||||||
arcsin[ f (x)] |
эквивалентна |
f (x) |
||||||
arctg[ f (x)] |
эквивалентна |
f (x) |
||||||
cos[ f (x)] |
эквивалентна |
1 - |
f 2 (x) |
|
||||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
||
ln[1 + f (x)] |
эквивалентна |
f (x) |
||||||
a f ( x) -1 |
эквивалентна |
f (x) × ln a |
||||||
e f ( x) |
эквивалентна |
1 + f (x) |
||||||
[1 + f (x)]p |
эквивалентна |
1 + p × f (x) |
||||||
|
1 |
|
эквивалентна |
1 + f (x) |
||||
|
|
|
|
|
|
|||
[1+ f (x)]p |
|
|
|
|
||||
|
|
p |
Пример 1. |
lim |
sin 2x |
= lim |
2x |
= |
2 |
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
x®0 arctg3x |
x®0 3x 3 |
|||||||
Пример 2. |
lim |
sin 5x |
= lim |
5x |
= 5 |
||||
|
|
x®0 x |
x®0 x |
|
|
|
|
|
æ |
|
|
x |
2 |
ö |
æ |
(3x) |
2 |
ö |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
ç |
- |
|
|
÷ |
ç |
|
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
cos x - cos 3x |
|
|
ç1 |
|
2 |
÷ - |
ç1 - |
2 |
|
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
4x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Пример 3. lim |
= lim |
è |
|
|
|
ø |
è |
|
ø |
|
= lim |
|
|
|
|
= 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
x®0 |
|
x®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®0 x 2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
æ |
|
|
|
x 2 |
1 |
|
|
|
|
æ |
|
æ |
|
|
|
x 2 |
ö |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ö 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ö 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
1 - |
ç1 |
- |
|
|
|
|
|
÷ |
|
1 |
- ç1 |
+ ç |
- |
|
|
|
|
|
|
÷ |
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
1 - cos x |
|
|
|
ç |
|
|
|
|
2 |
÷ |
|
|
|
|
ç |
|
ç |
|
|
|
|
2 |
÷ |
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Пример 4. lim |
= lim |
|
è |
|
|
|
|
ø |
= lim |
|
|
è |
|
è |
|
|
|
|
ø |
ø |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
1 - cos x |
|
|
|
æ |
|
|
|
|
x |
2 ö |
|
|
|
|
|
|
x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
x®0 |
x®0 |
|
|
|
|
|
|
x®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
1 - |
ç |
|
|
|
|
|
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
ç1 - |
|
|
|
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
è |
|
|
|
|
|
2 ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
æ |
|
|
|
|
|
x |
2 |
|
ö |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 - |
ç |
|
|
|
|
|
|
|
÷ |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ç1 - |
|
4 |
|
÷ |
|
2x |
|
1 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= lim |
|
|
|
|
|
è |
|
|
|
|
|
|
ø |
= lim |
|
= |
. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®0 4x |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Пример 5. Вычислить предел lim |
arcsin(x3 - 3x 2 )ln(x 2 - 2x - 2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
sin px( |
x -1 - |
2 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
x®3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Решение. Заметив, что все сомножители в числителе и знаменателе исходного |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
выражения есть бесконечно малые при x ® 3 , заменим их, кроме |
|
|
|
x -1 - |
|
2 , на |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
эквивалентные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
arcsin(x3 - 3x2 )~ x3 - 3x2 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ln(x2 - 2x - 2)= ln((x2 - 2x - 3)+1)~ x2 - 2x - 3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
sinpx = sin(p ( x - 3) + 3p ) = -sin(p (x - 3)) ~ -p (x - 3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Получаем: |
|
= -lim x(x - 3)2 (x +1)( |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 )= - 1 lim x(x +1)( |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
a = lim (x3 - 3x2 )(x 2 - 2x - 3) |
x -1 + |
x -1 + 2 )= |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
x®3 -p (x - 3)( x -1 - 2 ) |
|
x®3 |
|
|
|
|
p (x - 3)(x -1 - 2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p x®3 |
|
|
|
|
|
|
|
= - 72 2
p.
Первый и второй замечательные пределы
Первый замечательный предел имеет вид:
lim sin x = 1
x®0 x
Следствия первого замечательного предела:
1. |
lim |
x |
= lim |
|
1 |
= |
1 |
|
= 1 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
x®0 sin x |
|
|
x®0 sin x |
1 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
sin (kx) |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2. |
lim |
|
= lim |
sin t |
= 1 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
x®0 |
kx |
|
|
t ®0 |
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3. |
lim |
kx |
|
|
= lim |
|
|
|
1 |
|
|
|
= |
1 |
= 1 |
|||
|
|
|
|
|
sin( kx) |
|
|
|||||||||||
|
x®0 |
sin(kx) x®0 |
|
|
|
1 |
|
kx
Второй замечательный предел имеет вид:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
æ |
|
|
|
|
1 öx |
= e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim |
ç1 |
+ |
|
|
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®¥è |
|
|
x ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim(1 + x) |
|
|
= e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Следствия из второго замечательного предела: |
|
|
|
|
|
æ |
|
a öx |
|
|
a |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
lim |
ç1 + |
|
|
|
÷ = e |
|
, |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®¥è |
|
x ø |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
lim(1 + x) |
|
|
= ea . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
x®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример 1. Найти lim |
sin3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Решение. lim |
sin 3x |
= lim |
sin 3x |
|
|
= lim |
3 |
|
|
sin 3x |
= |
|
3 |
×1 = |
3 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 ×3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®0 |
|
2x |
|
|
|
|
x®0 |
|
|
|
|
|
|
|
x®0 2 3x |
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример 2. Найти lim |
|
|
|
3x2 |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®0 1- cos(2x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Решение. По используя тригонометрическую формулу sin 2 |
|
x = |
1 - cos 2x |
(формула |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
понижения степени) заменим 1 - cos 2x = 2 sin 2 |
x , получим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
3x 2 |
|
|
|
|
= lim |
|
|
|
|
3x 2 |
|
|
|
|
|
= |
3 |
lim |
|
|
x2 |
|
|
|
= |
3 |
|
lim |
æ x |
× |
|
|
x |
ö |
= |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ç |
|
|
|
|
|
|
|
÷ |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
sin x |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®0 1 - cos(2x) |
|
|
|
x®0 2 sin 2 x |
|
2 x®0 sin 2 |
|
|
|
2 x®0è sin x |
|
ø |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
3 |
lim |
|
|
|
|
x |
|
× lim |
|
|
x |
|
= |
3 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 x®0 sin x |
|
x®0 sin x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
æ |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
x2 +1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Пример 3. Найти lim |
|
|
|
|
|
|
ö |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
ç1 |
- |
|
|
|
|
|
|
÷ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x2 +1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®¥è |
|
|
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Решение. |
|
Мы |
|
|
имеем |
неопределенность вида 1¥ . |
|
Значит, приведем |
|
выражение к |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
æ |
|
1 |
ö |
и |
– т.е сведем ко второму замечательному пределу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
виду ç1 |
+ |
|
|
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
è |
|
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
æ |
|
|
|
|
|
|
|
2 ö |
x2 +1 |
|
|
|
æ |
|
|
|
æ |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
ö |
ö |
|
x2 +1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
limç1 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
÷ |
|
|
|
|
|
= limç1 + |
ç- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
÷ |
÷ |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
x®¥è |
|
|
|
x |
|
+1ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
ç |
|
|
|
è x |
|
|
+1ø |
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x®¥è |
|
|
|
|
|
|
|
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
æ |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
ö |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
x +1 |
|
1 |
|
|
|
x +1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Т.к. |
|
= |
|
× |
= - |
|
ç |
|
|
|
x +1 |
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
×ç- |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
÷ , то продолжим равенство |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
è |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
+1 |
|
æ |
1 ö |
|
|
|
||||
|
|
æ |
æ |
|
|
|
2 |
öö |
- |
|
|
|
×ç - |
|
|
÷ |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
è |
2 ø |
= {x |
||||||||||||
= lim ç1 + ç |
- |
|
|
|
÷÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
ç |
è |
|
x |
+1 |
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
x®¥è |
|
|
øø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
æ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и ö- |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
æ |
|
|
|
1 ö |
2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
= |
- |
|
|
|
|
= и |
= limç |
ç1 |
+ |
|
|
|
÷ |
÷ |
|
|
||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
х |
+1 |
|
|
|
и®¥ç |
è |
|
|
|
|
и ø |
÷ |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
è |
|
|
|
|
ø |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
æ x + 3 öx
Пример 4. Найти lim ç ÷ x®¥ è x - 2 ø
Решение:
|
|
|
|
æ |
|
|
|
|
|
|
|
x2 +1 |
× ö- |
1 |
|
|
|
|
|
æ |
|
|
|
2 öö |
- |
2 |
|
||||
a×b |
= (x |
a b |
)} = lim |
çæ |
|
|
|
2 ÷ |
|
|
|||||
|
|
ççç1 |
+ ç |
- |
|
|
|
÷÷÷ |
÷ |
= . |
|||||
|
|
x |
2 |
+1 |
|||||||||||
|
|
|
x®¥çè |
è |
|
|
øø |
÷ |
|
|
|||||
|
|
|
|
è |
|
|
|
|
|
|
ø |
|
|
-1
=e 2 .
В данном случае снова имеем неопределенность вида1¥ . Выделим целую часть и сведем ко второму замечательному пределу:
x + 3 x - 2
x - 2 1
5
æ x + 3 öx lim ç ÷ x®¥ è x - 2 ø
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
×x |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
éæ |
|
|
|
x- |
2 |
ù |
|
|
|
|
|
|
æ |
|
5 |
öx |
|
|
5 |
ö |
x-2 |
lim |
5 x |
|
|||||
|
|
|
|
5 |
|
|
|||||||||||
= lim |
ç1 |
+ |
|
÷ |
=lim |
êç1 |
+ |
|
÷ |
|
ú |
|
|
= ex®¥ x-2 = e5 |
|||
x - 2 |
x - 2 |
|
|||||||||||||||
x®¥ è |
|
ø |
x®¥ |
êè |
|
ø |
|
ú |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
ë |
|
|
|
|
û |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1442443 |
|
|
|
|
|
e
или разделим числитель и знаменатель на x
æ x + 3 öx lim ç ÷ x®¥ è x - 2 ø
|
æ |
1+ |
3 |
|
öx |
||
|
ç |
|
÷ |
||||
= lim |
x |
||||||
ç |
|
|
|
÷ |
|||
|
|
|
|
||||
x®¥ |
ç |
1- |
2 |
÷ |
|||
|
|
||||||
|
è |
|
|
x ø |
=lim
x®¥
æ |
+ |
3 |
öx |
|
ç1 |
|
÷ |
|
|
x |
|
|||
è |
|
ø |
= |
|
æ |
- |
2 |
öx |
|
ç1 |
|
÷ |
|
|
x |
|
|||
è |
|
ø |
|
|
æ |
+ |
3 |
öx |
|
lim |
ç1 |
|
÷ |
||
x |
|||||
x®¥ è |
|
ø |
|||
|
æ |
- |
2 |
öx |
|
lim |
ç1 |
|
÷ |
||
x |
|||||
x®¥ è |
|
ø |
= e3 = e5 . e-2
|
|
|
1 |
|
||
æ |
|
|
2 ö |
|
|
|
|
|
x sin 3 x |
|
|||
Пример 5. Вычислить предел функции limç |
3 |
- |
|
÷ |
|
. |
|
||||||
x®0 è |
|
|
cos x ø |
|
Решение. Находим пределы основания и показателя степени исходного выражения и убеждаемся в том, что перед нами неопределённость вида 1¥. Выделяем в исходном
1
выражении формулу (1 + t t), t ® 0, и вычисляем предел.
|
|
|
1 |
|
æ |
|
|
|
|
|
|
|
cos x |
|
|||||
æ |
|
2 ö x sin 3x |
çæ |
|
2(cos x -1)ö2(cos x-1) |
||||||||||||||
a = limç1 + 2 |
- |
|
|
|
|
÷ |
|
|
= limçç1 + |
|
|
|
|
|
÷ |
|
|
||
|
|
|
|
|
cos x |
||||||||||||||
x®0è |
|
cos x ø |
|
x®0çè |
|
|
ø |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
è |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2(cos -1) |
|
|
|
1 |
2(cos -1) |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|||||||
= limçæ(1 + t |
|
)÷ö x sin 3x cos x = limçæ |
(1+ t |
|
)÷ö x sin 3x |
= lim e |
|||||||||||||
t |
t |
||||||||||||||||||
x®0è |
|
ø |
|
|
|
|
|
x®0 è |
|
ø |
|
|
|
x®0 |
2(cos -1)
ö x sin 3x cos x
÷
÷ = t =
÷
ø
4 sin |
2 x |
|
|
-x2 |
|
|
2 |
|
= lim e |
||
x×3x |
|
3x2 |
|||
|
|
|
|
x®0 |
2(cos x -1) = cos x
-1
=e 3 .
Производная функции. Основные определения
Пусть задана некоторая функция f : X ® R и х – ее аргумент. Dх называют приращением аргумента функции.
При переходе от х0 к х0 + Dх значение функции изменяется от f (x0 ) к f (x0 + Dx) соответственно.
Разность f (x0 + Dx) - f (x0 ) = Df (x) называют приращением функции.
Определение: |
|
f (x) определена на промежутке (a; b) и x0 , x0 |
+ Dx Î (a; b) . |
|
|
||||||||||||||||||||
Пусть функция |
|
|
|||||||||||||||||||||||
Производной функции f (x) в точке х0 называется предел отношения |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
приращения функции к приращению аргумента при Dх ® 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
f ¢(x0 ) = lim |
|
f (x0 |
+ Dx) - f (x0 ) |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Dx®0 |
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
если он существует и конечен! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Определение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Функцию f (x) |
|
называют дифференцируемой в точке х0 , если она имеет в ней |
|||||||||||||||||||||||
конечную производную. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Если f (x) |
дифференцируема в каждой точке промежутка (a; b) , то |
f (x) |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
называют дифференцируемой на этом промежутке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Пример. Найти производную функции |
f (x) = sin 2x в точке x0 |
= |
p |
по |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
определению. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
sin (2(x0 + Dx))- sin 2x0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(sin 2x0 ) |
= lim |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Dx®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
2 sin (2(x0 |
+ Dx))- 2x0 ×cos |
(2(x0 + Dx))+ 2x0 |
|
|
sin |
(Dx |
)×cos(2x0 |
+ Dx) |
|
|||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||
= lim |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
= 2 lim |
= |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
Dx |
|
|||||||||||
Dx®0 |
|
|
(Dx ) |
|
|
|
|
Dx®0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
sin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
æ |
|
p |
ö |
|
|
|||
= 2 lim |
|
|
|
× cos(2x0 + Dx) = 2 lim cos(2x0 |
+ Dx)= 2 cos(2x0 |
+ 0) = 2 cosç2 |
× |
|
÷ |
= 1. |
|||||||||||||||
|
|
|
6 |
||||||||||||||||||||||
Dx®0 |
|
Dx |
|
Dx®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
è |
|
ø |
|
|
Правила дифференцирования
Пусть заданы функции |
f : X ® R и g : X ® R , дифференцируемые во множестве |
||||||||||
Х. Тогда справедливы равенства: |
|
|
|||||||||
1. |
|
|
¢ |
|
|
|
¢ |
|
|
C Î R |
|
(С × f (x)) = C × f |
(x), |
|
|||||||||
2. |
|
|
|
|
¢ |
¢ |
|
¢ |
|
|
|
(f (x) ± g(x)) |
= |
f (x) |
± g (x) |
||||||||
3. |
|
|
¢ |
|
¢ |
|
|
¢ |
|||
(f (x) × g(x)) |
|
= f (x)g(x) + |
f (x) × g (x) |
||||||||
|
æ |
f (x) |
ö¢ |
f |
¢ |
|
|
|
|
¢ |
|
4. |
ç |
÷ = |
|
(x)g(x) - f (x)g (x) |
|||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||
|
ç |
|
÷ |
|
|
|
g |
(x) |
|
|
|
|
è g(x) |
ø |
|
|
|
|
|
|
Доказательство:
|
|
|
|
|
¢ |
|
|
|
Cf (x + Dx) - Cf (x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
f (x + Dx) - f (x) |
¢ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1. |
(С × f (x)) |
= lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= C lim |
|
|
|
|
|
|
= C × f (x) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
Dx |
|
|
|
|
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Dx®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dx®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
(f (x) ± g(x))¢ = lim [f (x + Dx) ± g(x + Dx)]- [f (x) ± g(x)] = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Dx®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2. |
= lim |
f (x + Dx) ± g(x + Dx) - (f (x) ± g(x)) |
= lim |
|
f (x + Dx) - f (x) ± g(x + Dx) - (± g(x)) |
= |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
Dx®0 |
|
|
|
|
|
|
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dx®0 |
|
|
|
|
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
f (x + Dx) - f (x) |
|
|
|
g(x + Dx) |
- g(x) |
|
|
|
|
¢ |
|
¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
= lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
± |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
f (x) |
± g |
(x). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
Dx®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3. |
(f (x) × g(x))¢ = lim |
f (x + Dx)g(x + Dx) - f (x)g(x) |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Dx®0 |
|
|
|
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Заметим, что f (x) + Df (x) = f (x) + f (x + Dx) - f (x) , и аналогично с функцией |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
g(x) : g(x) + Dg(x) = g(x) + g(x + Dx) - g(x) . Тогда продолжим равенство: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
lim |
(f (x) + Df (x))(g(x) + Dg(x))- f (x)g(x) |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Dx®0 |
|
|
|
|
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
= lim |
f (x)g(x) + Df (x)g(x) + f (x)Dg(x) + Df (x)Dg(x) - f (x)g(x) |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
Dx®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
lim |
|
Df (x)g(x) + f (x)Dg(x) + Df (x)Dg(x) |
= lim |
|
Df (x)g(x) |
+ lim |
|
f (x)Dg(x) |
+ lim |
Df (x)Dg(x) |
= |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Dx®0 |
|
|
|
|
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dx®0 |
Dx |
|
Dx®0 |
|
|
Dx |
Dx®0 |
Dx |
||||||||||||||||
g(x) lim |
Df (x) |
+ f (x) lim |
Dg(x) |
|
Df (x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¢ |
|
|
¢ |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
+ lim |
|
|
|
|
|
|
× lim Dg(x) = g(x) f |
|
( x) + f (x)g (x) |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
Dx®0 Dx |
|
|
|
Dx®0 |
|
Dx Dx®0 Dx Dx®0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т.к. Dg(x) = g(x + Dx) - g(x) , то при Dx ® 0 следует g(x + Dx) ® g(x) , тогда Dg(x) = g(x + Dx) - g(x) ® g(x) - g(x) = 0 . Следовательно третье слагаемое в
нашем равенстве lim Df (x) × lim Dg(x) = f ¢(x) × 0 = 0 .
Dx®0 Dx Dx®0
|
|
|
¢ |
|
f (x + Dx) |
- |
f (x) |
|
|
|
æ |
|
ö |
|
|
|
|
|
|||
f (x) |
|
|
g(x + Dx) g(x) |
|
f (x + Dx)g(x) - f (x)g(x + Dx) |
|
||||
4. ç |
÷ |
= lim |
|
= lim |
= |
|||||
|
|
|
|
|||||||
è g(x) |
ø |
Dx®0 |
Dx |
Dx®0 |
g(x + Dx)g(x)Dx |
|||||
ç |
|
÷ |
|
|
|
|
|
Т.к. Dx ® 0 , то g(x + Dx) ® g(x) , продолжая равенство, получим:
= lim ( f (x) + Df (x))g(x) - (g(x) + Dg(x))f (x) = |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Dx®0 |
|
|
|
g 2 (x)Dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
lim |
f (x)g(x) + Df (x)g(x) - f (x)g(x) - f (x)Dg(x) |
= |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
g 2 (x) Dx®0 |
|
Dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
1 |
é |
|
Df (x)g(x) - f (x)Dg(x) ù |
|
|
1 |
é |
Df (x)g(x) |
|
f (x)Dg(x) ù |
|
|||||||
= |
|
|
|
|
êlim |
|
|
ú |
= |
|
|
|
êlim |
|
|
- lim |
|
ú |
= |
|
g |
2 |
|
|
Dx |
|
g |
2 |
|
Dx |
Dx |
||||||||||
|
|
(x) ëDx®0 |
û |
|
|
(x) ëDx®0 |
Dx®0 |
û |
|
1 |
|
¢ |
|
¢ |
|
|
|
|
|
f |
¢ |
¢ |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x)g(x) - f |
(x)g (x) |
|
|
|
|
||||||
= |
|
[f |
(x)g(x) - f (x)g (x)]= |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||||
g 2 (x) |
|
|
|
|
g 2 (x) |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица производных |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
С¢ = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
¢ |
= cos x |
|||||||
|
|
|
|
(Х n |
¢ )= n × X n-1 |
|
|
|
|
(sin x) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(cos x)¢ = -sin x |
||||||||||||
|
|
|
|
(a x |
¢ )= a x × ln a |
|
|
|
|
(tgx)¢ = |
1 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
(e x |
¢)= e x |
|
|
|
|
|
|
|
|
cos2 x |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(ctgx)¢ = - |
1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 x |
|||
|
|
|
|
(log a x)¢ = |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
sin |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|||||
|
|
|
x |
× ln a |
|
(arcsin x)¢ = |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
(ln x ¢)= |
1 |
|
|
1 - x2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
(arccos x)¢ = - |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
(arctgx)¢ = |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 - x2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + x 2 |
|
|
|
(arcctgx)¢ = - |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример 1. Найти производную функции y = 3x5 + 6x7 − 8х3 + x2 − 12 в точке x0 = –1.
Решение.
y' = 3(x5)' + 6(x7)' − 8(х3)' + (x2)' − (12)' = 15x4 + 42x6 − 24х2 + 2x.
Тогда производная функции в точке x0 = –1:
y'(–1) = 15(–1)4 + 42(–1)6 − 24(–1)2 +2(−1) = 15 + 42 – 24 − 2 = 31.
Пример 2. Найти производную функции y = |
|
|
1 |
|
- |
|
2 |
|
|
+ |
3 |
|
в точке x0 = 1. |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
x3 |
3 |
|
x5 |
|
x |
|
|
|||||||||||||
Решение. Преобразуем функцию: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
3 |
- |
3 |
|
|
|
- |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
y = |
|
- |
|
+ |
|
= x 5 - 2x 3 + 3x-1. |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
5 x3 3 x5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
æ |
- |
3 |
ö¢ æ |
- |
5 |
|
ö¢ |
|
|
|
|
|
- |
3 |
-1 |
|
|
æ |
|
|
|
5 |
- |
5 |
-1 |
ö |
|
|||||||||
y¢ = ç x |
5 |
÷ -ç |
2x 3 |
÷ + (3x-1 )¢ |
= - |
3 |
x 5 |
- 2 |
ç |
|
- |
x 3 |
÷ |
+ 3(-x-1-1 ) = |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
è |
|
|
ø è |
|
|
|
ø |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
è |
3 |
|
|
|
|
|
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= - |
|
x- |
|
|
+ |
|
|
x- |
|
-3x-2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Производная функции в точке x0 = 1: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
- |
8 |
|
|
|
|
10 |
|
|
- |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
y (1) |
== - |
|
|
×1 |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
×1 |
|
|
|
|
|
- 3×1 |
|
|
= - |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
- 3 |
= - |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
5 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33 |
|
|
|
-5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Пример 3. Найти производную функции |
|
|
|
y = |
|
x |
x |
в точке x0 = 1. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Решение. Преобразуем функцию |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 -3 |
|
|
|
|
|
|
1 - 3 |
|
|
- 7 |
|
|
|
|
- 4 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
3 |
x - 5 |
x |
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
y = |
|
|
|
|
|
|
= 3 |
|
|
|
|
|
-5 |
|
|
|
|
|
|
|
= 3x |
3 |
|
2 |
|
- 5x |
6 |
|
2 |
= 3x |
6 |
|
- 5x |
3 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
æ |
- |
7 |
|
|
|
- |
4 |
|
ö¢ |
|
|
|
æ |
|
|
|
|
|
7 |
ö |
|
|
- |
7 |
-1 |
|
|
æ |
|
|
|
|
4 |
ö |
|
- |
4 |
-1 |
|
|
|
7 |
- |
13 |
|
|
20 |
|
- |
7 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
y¢ = ç |
3x 6 - |
5x 3 |
÷ = 3× |
ç |
- |
|
|
|
|
|
÷ x 6 |
- |
5ç |
- |
|
|
|
|
|
÷ x 3 |
= - |
|
x 6 + |
|
|
|
x 3 . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 |
|
3 |
|
2 |
3 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
è |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ø |
|
|
|
|
è |
|
|
|
|
|
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
è |
|
|
|
|
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Производная функции в точке x0 = 1:
y¢(1) = - 7 + 20 = 19 . 2 3 6
Пример 4. Найти производную функции у = 4х3 sin x в точке x0 = π/2.
Решение. Воспользуемся правилом нахождения производной произведения двух
функций:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¢ |
= |
¢ |
|
|
|
|
|
|
¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(f (x) × g(x)) |
f (x)g(x) + |
f (x) × g (x) . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¢ |
( |
|
|
3 |
|
|
|
¢ |
|
|
|
( |
|
3 |
¢ |
) |
|
|
|
3 |
|
¢ |
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
y = |
4х |
|
sin x |
) |
= |
4 |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 4 ×3x sin x + 4х |
|
cos x = |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
sin x + 4х (sin x) |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=12x2 sin x + 4х3 cos x. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Производная функции в точке x0 = π/2: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
y¢ |
æ p ö |
|
æ p ö2 |
|
|
|
p |
|
æ p ö3 |
|
p |
|
|
p 2 |
|
p 3 |
|
|
2 |
|
|||||||||||||
|
ç |
|
÷ |
=12 |
ç |
|
|
|
÷ |
sin |
|
+ 4 |
ç |
|
÷ cos |
|
=12 × |
|
|
×1+ 4 × |
|
×0 = 3p |
|
. |
||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
4 |
8 |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
è |
2 ø |
|
è |
2 ø |
|
|
|
|
|
è |
2 ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример 5. Найти производную функции y = (x + 8)ctg x в точке x0 = π/4.
Решение. Воспользуемся правилом нахождения производной произведения двух
функций:
(f (x) × g(x))¢ = f ¢(x)g(x) + f (x) × g ¢(x) .
Тогда