Как найти производную меньше нуля

Решать физические задачи или примеры по математике совершенно невозможно без знаний о производной и методах ее вычисления. Производная – одно из важнейших понятий математического анализа. Этой фундаментальной теме мы и решили посвятить сегодняшнюю статью. Что такое производная, каков ее физический и геометрический смысл, как посчитать производную функции? Все эти вопросы можно объединить в один: как понять производную?

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Геометрический и физический смысл производной

Пусть есть функция f(x), заданная в некотором интервале (a, b). Точки х и х0 принадлежат этому интервалу. При изменении х меняется и сама функция. Изменение аргумента – разность его значений х-х0. Эта разность записывается как дельта икс и называется приращением аргумента. Изменением или приращением функции называется разность значений функции в двух точках. Определение производной:

Производная функции в точке – предел отношения приращения функции в данной точке к приращению аргумента, когда последнее стремится к нулю.

производная объяснение для чайников

Иначе это можно записать так:

высшая математика для чайников производные

Какой смысл в нахождении такого предела? А вот какой:

Геометрический смысл производной: производная от функции в точке равна тангенсу угла между осью OX и касательной к графику функции в данной точке.

Геометрический смысл производной

 

Физический смысл производной: производная пути по времени равна скорости прямолинейного движения.

Действительно, еще со школьных времен всем известно, что скорость – это частное пути x=f(t) и времени t. Средняя скорость за некоторый промежуток времени:

смысл производной

Чтобы узнать скорость движения в момент времени t0 нужно вычислить предел:

производная для чайников в практическом применении

Кстати, о том, что такое пределы и как их решать, читайте в нашей отдельной статье.

Приведем пример, иллюстрирующий практическое применение производной. Пусть тело движется то закону:

производная для чайников в практическом применении

Нам нужно найти скорость в момент времени t=2c. Вычислим производную:

производная для чайников в практическом применении

Правила нахождения производных

Сам процесс нахождения производной называется дифференцированием. Функция, которая имеет производную в данной точке, называется дифференцируемой.

Как найти производную? Согласно определению, нужно составить отношение приращения функции и аргумента, а затем вычислить предел при стремящемся к нулю приращении аргумента. Конечно, можно вычислять все производные так, но на практике это слишком долгий путь. Все уже давно посчитано до нас. Ниже приведем таблицу с производными элементарных функций, а затем рассмотрим правила вычисления производных, в том числе и производных сложных функций с подробными примерами.

Таблица производных

 

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Правило первое: выносим константу

Константу можно вынести за знак производной. Более того – это нужно делать. При решении примеров по математике возьмите за правило – если можете упростить выражение, обязательно упрощайте.

Пример. Вычислим производную:

найти производную функции для чайников

Правило второе: производная суммы функций

Производная суммы двух функций равна сумме производных этих функций. То же самое справедливо и для производной разности функций.

как найти производную для чайников

Не будем приводить доказательство этой теоремы, а лучше рассмотрим практический пример.

Найти производную функции:

как найти производную для чайников

Решение:

как найти производную для чайников

Правило третье: производная произведения функций

Производная произведения двух дифференцируемых функций вычисляется по формуле:

как считать производные для чайников

Пример: найти производную функции:

как считать производные для чайников

Решение:Производная сложной функции

Здесь важно сказать о вычислении производных сложных функций. Производная сложной функции равна произведению производной этой функции по промежуточному аргументу на производную промежуточного аргумента по независимой переменной.

В вышеуказанном примере мы встречаем выражение:

производная сложной функции для чайников

В данном случае промежуточный аргумент – 8х в пятой степени. Для того, чтобы вычислить производную такого выражения сначала считаем производную внешней функции по промежуточному аргументу, а потом умножаем на производную непосредственно самого промежуточного аргумента по независимой переменной.

Правило четвертое: производная частного двух функций

Формула для определения производной от частного двух функций:

производная определение для чайников

Пример:

производная определение для чайников

Решение:

производная определение для чайников

Мы постарались рассказать о производных для чайников с нуля. Эта тема не так проста, как кажется, поэтому предупреждаем: в примерах часто встречаются ловушки, так что будьте внимательны при вычислении производных.

С любым вопросом по этой и другим темам вы можете обратиться в студенческий сервис. За короткий срок мы поможем решить самую сложную контрольную и разобраться с заданиями, даже если вы никогда раньше не занимались вычислением производных.

Производная положительна только тогда, когда функция возрастает. То есть, нам необходимо найти точки, в которых функция растет. Смотрим на график нашей функции: функция растет на промежутках: от (x=-7) до (x=0) и от (x = 6) до (x=12).

Так как по условию нам нужны только ЦЕЛЫЕ точки, в которых производная положительна, то это будут: (x=—6); (x=-5), (x=-4), (x=-3), (x=-2), (x=-1), (x=7), (x=8), (x=9), (x=10), (x=11). Всего точек получилось (11). Я отметил их зеленым цветом.

Обратите внимание, что точки (x=-7), (x=0), (x=6), (x=12) мы не считаем, так как в этих точках у нас будут минимумы и максимумы функции, а в них производная равна нулю, то есть не положительна.

Ответ: (11.)

Пример 2
На рисунке 6 изображен график функции, определенной на промежутке ((-10;12)). Найдите количество точек, в которых производная функции равна нулю.

Монотонность.

Функция называется
возрастающей если большему значению
аргумента соответствует большее значение
функции, а меньшему соответствует
меньше.

Функция называется
убывающей если большему значению
аргумента соответствует меньшее значение
функции, а меньшему соответствует
большее.

Теорема.
У возрастающей функции производная
больше 0 ().

Доказательство:

x

-1

y

min

0

+

Экстремумы
функции.

Т
очка
-называется
точкой max,
если существует некоторая окрестность
точки, что для любой точки x
из этой
окрестности
.

Точка
-называется
точкой min,
если существует некоторая окрестность
точки, что для любой точки x
из этой
окрестности
.

Необходимый признак
экстремума, если

-точка экстремума.

Если

и
,
то это точка экстремума.

Если

– точка экстремума и существует
,
то производная
=0.

Точка, в которой
производная, равна нулю, называется
критической точкой.

,
теорема Логранжа.

Первый достаточный
признак экстремума.

Если при переходе
через критическую точку производная
меняет знак с ”+”
на “-“,то
в этой точке максимум.

Если при переходе
через критическую точку производная
меняет знак с ”-”
на “+“,то
в этой точке минимум.

Второй достаточный
признак экстремума.

Если в критической точке 2-ая производная больше нуля, то это точка минимума, а если в критической точке 2-ая производная меньше нуля, то это точка максимума.

Пример:

x

1

3


y

Max

Min

+

0

0

+

Выпуклость и
вогнутость.

Если
в окрестности точки, график функции
ниже касательной, то в окрестности этой
точки график функции выпуклый.

Если
в окрестности точки, график функции
выше касательной, то в окрестности этой
точки график функции вогнутый.

Теорема.
В точке
выпуклости 2-ая производная меньше 0. В
точке вогнутости вторая производная
больше 0.

Доказательство:

Если
прямая проходит через точку

Применим
теорему Логранжа:

Поставим
“-“
в
,
учитывая, что
>0

тогда
должна
быть <0.

Второй
раз применим теорему Логранжа:


Для вогнутости
поставим “+”


должно
быть >0.

Точка, в которой
вторая производная равна нулю, называется
точкой перегиба.

y

п

п

+

0

0

+

Асимптоты.

Асимптотой к кривой
называется прямая, к которой график
функции неограниченно приближается.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
Взаимосвязи графика функции и графика ее производной

Приближенное и точное определение производной функции   

Приближенным значением производной функции    в точке $x_{0}$ со сдвигом 0,01 называется значение

$f’left(x_0right)approx frac{fleft(x_0+0,01right)-fleft(x_0right)}{left(x_0+0,01right)-left(x_0right)}$               $f’left(aright)approx frac{fleft(a+hright)-fleft(aright)}{left(a+hright)-left(aright)}$         Точное:        $f’left(aright)=lim frac{fleft(a+hright)-fleft(aright)}{left(a+hright)-left(aright)}$     при $lim h=0$

  • Производная в точке – это   отношение:   (приращение самой функции) / (малое приращение аргумента в этой точке).
  • Физический смысл – производная функции показывает скорость изменения функции: роста или убывания функции.
  • Геометрический смысл – производная в каждой точке равна тангенсу угла наклона касательной, проведенной к ее графику.

Пример 1:      Дана функция   $fleft(xright)=x^3-3x+2$ . Вычислить приближенное производную $f’left(x_0right)$

  • в точке $x_0=1,2$ со сдвигом $h=0,2$ ?        $Rightarrow$           $f’left(1,2right)approx frac{bigtriangleup fleft(xright)}{bigtriangleup x}approx frac{fleft(1,2+0,2right)-fleft(1,2right)}{1,4-1,2}=frac{1,4^3-3cdot 1,4+2-left(1,2^3-3cdot 1,2+2right)}{0,2}=1,555$
  • В реальности мы получили тангенс угла наклона секущей, проходящей в точках графика $left(1,2;fleft(1,2right)right)$ и $left(1,4;fleft(1,4right)right)$
  • в точке $x_0=0,5$ со сдвигом $h=0,0001$ ?        $Rightarrow$         $f’left(0,4right)approx frac{fleft(0,4+hright)-fleft(0,4right)}{left(0,4+hright)-0,4}=frac{left(0,4+hright)^3-3cdot left(0,4+hright)+2-left(0,4^3-3cdot 0,4+2right)}{h}=frac{left(0,4+hright)^3-0,4^3}{h}-frac{3cdot left(0,4+hright)-3cdot 0,4}{h}=frac{0,4^3+3cdot 0,4^2cdot h+3cdot 0,4h^2+h^3-0,4^3}{h}-3=left(3cdot 0,4^2-3right)+hcdot left(3cdot 0,4+hright)approx 2,5201$
  • точное производное     $f’left(0,4right)=3cdot 0,4^2-3=2,52$      при        $hsim 0$   !
  • в точке $x_0=0,5$ со сдвигом $h=0,0001$ ?        $Rightarrow$        $f’left(0,4right)approx frac{fleft(0,4+hright)-fleft(0,4right)}{left(0,4+hright)-0,4}=frac{left(0,4+hright)^3-3cdot left(0,4+hright)+2-left(0,4^3-3cdot 0,4+2right)}{h}=frac{left(0,4+hright)^3-0,4^3}{h}-frac{3cdot left(0,4+hright)-3cdot 0,4}{h}=frac{0,4^3+3cdot 0,4^2cdot h+3cdot 0,4h^2+h^3-0,4^3}{h}-3=left(3cdot 0,4^2-3right)+hcdot left(3cdot 0,4+hright)approx 2,5201$
  • точное производное       $f’left(0,4right)=3cdot 0,4^2-3=2,52$          при        $hsim 0$   !
  • $f’left(-0,6right)$ “На глаз по графику” ?    $Rightarrow$ значения $fleft(-0,6right)approx 3,6$ и в сдвинутой $fleft(-0,4right)approx 3,1$.   скорость изменения, наклон $f’left(-0,6right)approx frac{fleft(-0,4right)-fleft(-0,6right)}{-0,4-left(-0,6right)}approx frac{3,1-3,6}{0,2}=-2,5$

  • Секущая графика функции – прямая, проходящая в точках графика    $left(x_1;fleft(x_1right)right) и left(x_2;fleft(x_2right)right)$.
  • Наклон секущей – тангенс угла наклона секущей к х – оси, равен   $tg s=frac{fleft(x_2right)-fleft(x_1right)}{x_2-x_1}$.
  • Касательной к графику в точке х = а – предел секущих в точках $left(a;fleft(aright)right) и left(a+h;fleft(a+hright)right)$ при h стремящемся к нулю.
  • Наклон касательной – тангенс угла    $k=frac{fleft(x+0,000001right)-fleft(xright)}{x+0,000001-x}$ .    Точнее, “примерно равен”.    Точнее: при малом h !.
  • ….еще точнее “в пределе равен”.      lim $frac{fleft(a+hright)-fleft(aright)}{h}$.           Точка   (a+h; f(a+h)) сближается с точкой (a; f(a)) при малом h !.
  • Производная f'(a) равен тангенсу угла наклона касательной к графику функции f в точке    (a, f(a)).

Пример 2:       По графику функции найти производную – наклон касательной   в указанной точке.

  • Смотрим на касательную в точке х = 3. Для нахождения тангенса наклона надо “увидеть” прямоугольный треугольник с катетами вдоль х- и у- осей и с гипотенузой вдоль касательной.    
  • Считаем по клеткам: f'(3) = – 1 : 3    1 клетка по у – оси вниз (-),    3 клетки по х – оси вправо (+) .
  • На 2-м рисунке:      g'(5) = 2 : 2        2 клетки по у – оси вверх (+),    2 клетки по х – оси вправо (+) .

Уравнение касательной     к графику функции $y=fleft(xright)$ в точке $x=x_0$ :   $y=fleft(x_0right)+f’left(x_0right)cdotleft(x-x_0right)$     – касательная, прямая

  • Функция $y=fleft(xright)$ и её касательная $y=ax+b$ в точке касания $x=x_0$ имеют одинаковые значения, наклон, производные.
  • Наклон касательной = производное функции    $a=f’left(x_0right)$ определяет как “течет” график: растет, убывает?
  • Наклон положительный – касательная справа-налево – производная положительна – функция растет – график функции “течет” вверх.
  • Наклон отрицательный – касательная слево-направо – производная отрицательна – функция убывает – график функции “течет” вниз, по склону.

Производная – как детектор поведения функции   

Вопрос:      Как влияет на поведение функции    $fleft(x_0right)$   около точки   $x=x_0$ значение производной   $f’left(x_0right)$ ?

  • Из определения производной в точке    $x=x_0$   $Rightarrow$    $f’left(x_0right)approxfrac{fleft(x_0+0,01right)-fleft(x_0right)}{x_0+0,01-x_0}$    
  • выразим значение функции чуть правее точки     $x_0$ :       $fleft(x_0+0,01right)approx fleft(x_0right)+0,01f’left(x_0right)$.   Значит,   функция будет иметь большее значение правее   от    $x_0$   , если только        $f’left(x_0right) > 0$.
  • Аналогичные рассуждения для значения функции чуть левее.    Из     $f’left(x_0right)approxfrac{fleft(x_0-0,01right)-fleft(x_0right)}{x_0-0,01-x_0}$        $Rightarrow$        $fleft(x_0-0,01right)approx fleft(x_0right)-0,01cdot f’left(x_0right)$        $Leftrightarrow$     понятно почему    поведение функции   левее      $x_0$       зависит от знака производной   в точке $x_0$.
  • Сформулирует ответы на вопрос о влиянии знака производной в данной точке:
  • если   $f’left(x_0right) > 0$ то    $fleft(x_0-0,01right) < fleft(x_0right) < fleft(x_0+0,01right)$       $Rightarrow $      функция растет (см. слева направо).
  • если   $f’left(x_0right) < 0$ то    $fleft(x_0-0,01right) > fleft(x_0right) > fleft(x_0+0,01right)$       $Rightarrow $      функция убывает, график идет вниз.
  • если   $f’left(x_0right)=0$ то ситуации более запутанные:   при   $fleft(x_0-0,01right) < fleft(x_0right) > fleft(x_0+0,01right)$ точка $x=x_0$ называется точкой максимума. В нем функция “выше”, чем по-соседству хоть слева, хоть справа.
    В случае       $fleft(x_0-0,01right) > fleft(x_0right) < fleft(x_0+0,01right)$,    $x=x_0$ – точка минимума. Если ни то, ни другое, то точка перегиба.

Пример 2:     Каково взаимовлияние графика    $fleft(xright)=6cosfrac{pi}{9}x$    и графике ее производной   $f’left(xright)=-frac{2pi}{3}sinfrac{pi}{9}x$

  • Производная от какой-то функции – это некая, связанная с ней функция, характеризующая поведение самой функции
  • Рассмотрим точку      $x_1=-3$ . В нем сама функция равна    $fleft(-3right)=6cosfrac{pi}{9}(-3)=3$ ,     а ее производная – $f’left(-3right)=-frac{2pi}{3}sinfrac{pi}{9}(-3)approx1,77$,
  • График график проходит в   точке $(-3;3)$.         Каково   поведение графика около этой точки?          Растет или убывает?
  • Насколько быстро растет или убывает?      На все эти вопросы ответы дает производная. Производная здесь $(-3;3)$ положительна, поэтому растет!
  • Около точки   $x_1=-3$   функция приближенно    $fleft(xright)approx 3+1,77cdot(x+7)$
  • Т.к. производная равна $1$,   то тангенс угла наклона касательной, проведенной к графику нашей функции в данной точке   ($-3; 3$)   равен $1$.
  • Значит, касательная направлена под углом $45$   градусов,   ведь   $tg45=1$.   
  • Значит, функция   около   этой точки      растет   “умеренно”,    примерно под   углом 45 градусов.

            Значение производной     $f’left(x_0right)$      в какой-либо точке указывает на рост или убывание исходной функции      $fleft(xright)$      около этой точки      $x_0$.    Зная числовое значение производной, можно определить как ведет себя функция:    стоит ли на месте,   растет или убывает   и как быстро изменяется.      Производная от функции помогает узнать в каждой точке характер скорости изменений, поведения графика самой функции.

                        

  1. В тех точках, где функция растет – график поднимается вверх (если смотреть слева направо) – касательная к графику в этой точке наклонена вправо – – тангенс наклона положительный – производная в этой точке имеет положительное значение.

  2. В тех точках, где функция убывает – график опускается вниз (если смотреть слева направо) – касательная к графику в этой точке наклонена влево – – тангенс наклона отрицательный, тупой угол – производная в этой точке имеет отрицательное значение.

  3. Производная = 0 функция “остановилась”, “касательная горизонтальна” точка экстремума: минимум, максимум или перегиб.

  4. Вторая производная в точке x показывает скорость изменения скорости, т.е. ускорение в этой точке. Вторая производная = 0 означает “ускорение обнулилось”. больше нуля – выпоукло вниз (min), меньше нуля – вверх (max).

Пример 3:     Указать интервалы монотонности функции   $fleft(xright)=x^3-3x+2$ . ;

  • $f’left(xright)=left(x^3-3x+2right)’=3x^2-3$                  находим производную от нашей функции
  • $f’left(xright)>0$   $3x^2-3>0$      $left(-infty ;-1right) left(1;infty right)$            интервалы возрастания, неравенство больше
  • $f’left(xright)<0$   $3x^2-3<0$      $left(-1;1right)$                  интервалы убывания, производное минус
  • $M_f$       области монотонности              $ left(-infty ;-1right)+left(-1;1right)+left(1;infty right)$         

Точки экстремумов функции.   min-max

Из       $f’left(x_0right)approxfrac{fleft(x_0+0,01right)-fleft(x_0right)}{x_0+0,01-x_0}$      выразим значение функции чуть правее точки     $x_0$ :       $fleft(x_0+0,01right)approx fleft(x_0right)+0,01f’left(x_0right)$.
Значит,   функция будет иметь большее значение правее   от    $x_0$   , если только        $f’left(x_0right) > 0$.

Аналогичные рассуждения для значения функции чуть левее.    Из     $f’left(x_0right)approxfrac{fleft(x_0-0,01right)-fleft(x_0right)}{x_0-0,01-x_0}$        $Rightarrow$        $fleft(x_0-0,01right)approx fleft(x_0right)-0,01cdot f’left(x_0right)$        $Leftrightarrow$     понятно почему    поведение функции   левее      $x_0$       зависит от знака производной   в точке $x_0$.

Итак:

  • если   $f’left(x_0right) > 0$ то    $fleft(x_0-0,01right) < fleft(x_0right) < fleft(x_0+0,01right)$       $Rightarrow $      функция растет (см. слева направо).

  • если   $f’left(x_0right) < 0$ то    $fleft(x_0-0,01right) > fleft(x_0right) > fleft(x_0+0,01right)$       $Rightarrow $      функция убывает, график идет вниз.

  • если   $f’left(x_0right)=0$ то ситуации более запутанные:   при   $fleft(x_0-0,01right) < fleft(x_0right) > fleft(x_0+0,01right)$ точка $x=x_0$ называется точкой максимума. В нем функция “выше”, чем по-соседству хоть слева, хоть справа.
    В случае       $fleft(x_0-0,01right) > fleft(x_0right) < fleft(x_0+0,01right)$,    $x=x_0$ – точка минимума. Если ни то, ни другое, то точка перегиба.

Определение:      Точка, в которой производная обнуляется, называется экстремумом   (минимум, максимум, перегиб).
                               В этой точке наклон графика равен нулю, т.е. касательная к графику горизонтальна.

Точка максимума         если функция   растет,   “застывает” в       $x_0$”   , затем убывает.
                                      Производная функции больше нуля,   в     $x_0$     обнуляется,    затем отрицательна.

Точка минимума      наоборот          если функция    убывает,   “застывает”   в $x_0$” , затем растет.
                                      Производная меньше нуля, равна нулю в $x_0$”, затем положительна.

Нахождение точки минимума (максимума) функции       $y=fleft(xright)$:    

Точка минимума    это   $x$ – число, в котором производная равна нулю, а сама исходная функция от убывания переходит к возрастанию. Надо    “взять”    производную    исходной функции и составить уравнение экстремума    “производная равна нулю”.     Среди точек экстремума найти     точку минимума.

Есть три способа:

  • по поведению “рост / убывание” исходной функции ;
  • либо поведение “отрицательности / положительности” производной;
  • либо знак второй производной в этой точке; если 2-ая производная (“производная от производной”) в точке   $x_0$     положительна, то это минимум.

min:    $f’left(x_0right)=0$ ,      $fleft(x_0-0,01right) > fleft(x_0right) < fleft(x_0+0,01right)$   ,      $f’left(x_0-0.01right) < 0$   ,      $f’left(x_0+0.01right) > 0$ ;     $f”left(x_0right) > 0$.

max:    $f’left(x_0right)=0$ ,      $fleft(x_0-0,01right) < fleft(x_0right) > fleft(x_0+0,01right)$   ,      $f’left(x_0-0.01right) > 0$   ,      $f’left(x_0+0.01right) < 0$ ;      $f”left(x_0right) < 0$.

Обозначения множеств, областей

$D_f$                     область определения функции

$Z_f$                     область знакопостоянства, интервалы положительности, отрицательности

$M_f$                     области монотонности функции, интервалы возрастания, убывания

$X_f$                     экстремумы функции, перечисление х – точек

$T_f$                     уравнение касательной к функции в указанной х – точке

$E_f$                     области значений функции, все у – значений

Упражнения:

Если вы ничего не смыслите в том, что такое производная и какими методами можно её вычислить, то совершенно невозможно решать примеры по математике или задачи по физике. Ведь такое понятие, как производная, является одним из самых важных в математическом анализе.

В этой статье мы расскажем вам, что является производной, какой она имеет геометрический и физический смысл. В общем, мы с вами попытаемся понять производную.

как найти производную онлайн?
как найти производную онлайн?

Геометрический и физический смысл производной

Задаём функцию f(x) в интервале (a, b). А точки x и x0 этому интервалу принадлежат. Если изменится x, то и функция тоже изменится. Изменением аргумента является разность его значений x-x0. Записывается эта разность, как дельта икс и имеет название: приращение аргумента. Разность значений функций в двух точках называется приращением или изменением функции. Так каково определение производной?

Производная функции в точке – предел отношения приращения функции в данной точке к приращению аргумента, когда последнее стремится к нулю.

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Можно записать ещё следующим образом:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Встаёт вопрос, для чего нужно находить такой предел? Вот и ответ:

Геометрический смысл производной: производная от функции в точке равна тангенсу угла между осью OX и касательной к графику функции в данной точке.

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Физический смысл производной: производная пути по времени равна скорости прямолинейного движения.

Ещё в школе нас учили тому, что скорость – это частное пути x=f(t) и времени (t). Вычисляем среднюю скорость за какой-то временной промежуток:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Для того чтобы нам узнать какова скорость движения в момент t0, необходимо вычислить предел:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Сейчас мы разберем один пример, который продемонстрирует вам применение производной на практике. Допустим, тело движется по закону:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Нам необходимо рассчитать скорость в момент времени t=2c. Вычисляем производную:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Правила нахождения производных

Дифференцирование – это процесс нахождения производной. А дифференцируемая функция – это функция, которая имеет производную в данной точке.

Каким образом нам найти саму производную? Нам необходимо составить отношения приращения функции и аргумента, а после вычислить предел при условии стремящегося к нулю приращения аргумента. Но практика показывает, что такой путь вычисления является очень долгим. Всё, что нам необходимо, уже посчитано. И специально для вас, мы подготовили таблицу с производными элементарных функций.

После таблицы мы рассмотрим правила по вычисления производных. Коснёмся мы и вычисления производных сложных функций. Подробно разберём всё на примерах.

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Правило первое: выносим константу

Вынести константы можно за знак производной. Причём делать это необходимо! Когда вы решаете примеры по математике, то всегда помните правило – если есть возможность упростить выражение, то делайте это.

Для примера вычислил с вами производную:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Правило второе: производная суммы функций

Производная суммы двух функций равняется сумме производных этих функций. Это касается и производной разности функций.

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Сейчас мы с вами на практике рассмотрим пример доказательства этой теоремы.

Найти производную функции:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Решение:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Правило третье: производная произведения функций

По следующей формуле мы сможем вычислить производную произведения двух дифференцируемых функций:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

К примеру: необходимо найти производную функции:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Решение:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Необходимо сказать о том, каким образом вычисляются производные сложных функций.

Производная сложной функции равняется произведению производной этой функции по промежуточному аргументу на производную промежуточного аргумента по независимой переменной.

В примере, который указан выше, мы можем встретить выражение:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

В этом примере промежуточным аргументом является 8x в пятой степени. Чтобы нам вычислить производную данного выражения, то для начала необходимо высчитать производную внешней функции по промежуточному аргументу, а после необходимо умножить на производную непосредственно сам промежуточный аргумент по независимой переменной.

Правило четвертое: производная частного двух функций

Ниже приведена формула для того, чтобы определить производную от частного двух функций:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Пример:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

Решение:

Решение производной простыми словами: определение, как найти, примеры решений

В данной статье мы попытались рассказать о производных для тех, кто совершенно не знаком с этой темой. Когда вы будете решать примеры, то будьте очень внимательны, ведь в них часто можно встретить ловушки. Эта тема не так уж и проста, какой кажется на первый взгляд.

Вы можете обратиться в наш студенческий сервис по любым вопросам. Мы с удовольствием поможем решить для вас задачи любой сложности. А занимались вы раньше вычислением производных или нет, не имеет никакого значения. Мы помогаем всем!

Добавить комментарий