Производната на сложна функция е равна на. Производна на сложна функция. Производна на степенно-експоненциална функция
Решаването на физически задачи или примери по математика е напълно невъзможно без познаване на производната и методите за нейното изчисляване. Производната е едно от най-важните понятия в математическия анализ. Решихме да посветим днешната статия на тази основна тема. Какво е производна, какво е нейното физично и геометрично значение, как се изчислява производната на функция? Всички тези въпроси могат да бъдат комбинирани в един: как да разберем производната?
Геометрично и физическо значение на производната
Нека има функция f(x) , посочени в определен интервал (а, б) . Точките x и x0 принадлежат на този интервал. Когато x се промени, самата функция се променя. Промяна на аргумента - разликата в стойностите му х-х0 . Тази разлика се записва като делта х и се нарича увеличение на аргумента. Промяна или увеличение на функция е разликата между стойностите на функция в две точки. Дефиниция на производна:
Производната на функция в точка е границата на отношението на нарастването на функцията в дадена точка към нарастването на аргумента, когато последният клони към нула.
Иначе може да се напише така:
Какъв е смисълът да се намери такава граница? И ето какво е:
производната на функция в точка е равна на тангенса на ъгъла между оста OX и допирателната към графиката на функцията в дадена точка.
![](https://i2.wp.com/zaochnik-com.ru/blog/2017/11/i.jpg)
Физическо значение на производната: производната на пътя по време е равна на скоростта на праволинейно движение.
Всъщност още от ученическите дни всеки знае, че скоростта е особен път x=f(t) и време T . Средна скорост за определен период от време:
За да разберете скоростта на движение в даден момент t0 трябва да изчислите лимита:
Правило едно: задайте константа
Константата може да бъде извадена от знака за производна. Освен това това трябва да се направи. Когато решавате примери по математика, вземете го за правило - Ако можете да опростите израз, не забравяйте да го опростите .
Пример. Нека изчислим производната:
Второ правило: производна на сумата от функции
Производната на сумата от две функции е равна на сумата от производните на тези функции. Същото важи и за производната на разликата на функциите.
Няма да даваме доказателство на тази теорема, а по-скоро ще разгледаме практически пример.
Намерете производната на функцията:
Трето правило: производна на произведението на функциите
Производната на произведението на две диференцируеми функции се изчислява по формулата:
Пример: намерете производната на функция:
Решение:
Тук е важно да говорим за изчисляване на производни на сложни функции. Производната на сложна функция е равна на произведението на производната на тази функция по отношение на междинния аргумент и производната на междинния аргумент по отношение на независимата променлива.
В горния пример срещаме израза:
В този случай междинният аргумент е 8x на пета степен. За да изчислим производната на такъв израз, първо изчисляваме производната на външната функция по отношение на междинния аргумент и след това умножаваме по производната на самия междинен аргумент по отношение на независимата променлива.
Четвърто правило: производна на частното на две функции
Формула за определяне на производната на частното на две функции:
Опитахме се да говорим за производни за манекени от нулата. Тази тема не е толкова проста, колкото изглежда, така че бъдете предупредени: в примерите често има клопки, така че бъдете внимателни, когато изчислявате производни.
С всякакви въпроси по тази и други теми можете да се свържете със студентската служба. За кратко време ще ви помогнем да решите най-трудния тест и да разберете задачите, дори ако никога преди не сте правили производни изчисления.
Много лесен за запомняне.
Е, нека не отиваме далеч, нека веднага разгледаме обратната функция. Коя функция е обратна на експоненциалната функция? Логаритъм:
В нашия случай основата е числото:
Такъв логаритъм (т.е. логаритъм с основа) се нарича „естествен“ и ние използваме специална нотация за него: пишем вместо това.
На какво е равно? Разбира се, .
Производната на естествения логаритъм също е много проста:
Примери:
- Намерете производната на функцията.
- Каква е производната на функцията?
Отговори: Експоненциалният и естественият логаритъм са уникално прости функции от производна гледна точка. Експоненциалните и логаритмичните функции с всяка друга основа ще имат различна производна, която ще анализираме по-късно, след като преминем през правилата за диференциране.
Правила за диференциране
Правила на какво? Пак нов мандат, пак?!...
Диференциацияе процесът на намиране на производната.
Това е всичко. Как иначе можете да наречете този процес с една дума? Не производна... Математиците наричат диференциала същото нарастване на функция при. Този термин идва от латинския differentia - разлика. Тук.
Когато извличаме всички тези правила, ще използваме две функции, например и. Ще ни трябват и формули за техните увеличения:
Има общо 5 правила.
Константата се изважда от знака за производна.
Ако - някакво постоянно число (константа), тогава.
Очевидно това правило работи и за разликата: .
Нека го докажем. Нека бъде или по-просто.
Примери.
Намерете производните на функциите:
- в точка;
- в точка;
- в точка;
- в точката.
Решения:
- (производната е една и съща във всички точки, тъй като е линейна функция, помните ли?);
Производно на продукта
Тук всичко е подобно: нека въведем нова функция и да намерим нейното увеличение:
Производна:
Примери:
- Намерете производните на функциите и;
- Намерете производната на функцията в точка.
Решения:
Производна на експоненциална функция
Сега знанията ви са достатъчни, за да научите как да намирате производната на всяка експоненциална функция, а не само на експоненти (забравили ли сте вече какво е това?).
И така, къде е някакво число.
Вече знаем производната на функцията, така че нека се опитаме да намалим нашата функция до нова основа:
За целта ще използваме едно просто правило: . Тогава:
Е, проработи. Сега опитайте да намерите производната и не забравяйте, че тази функция е сложна.
Се случи?
Ето, проверете сами:
Формулата се оказа много подобна на производната на експонента: както беше, остава същата, само се появи фактор, който е просто число, но не и променлива.
Примери:
Намерете производните на функциите:
Отговори:
Това е просто число, което не може да се изчисли без калкулатор, тоест не може да се запише в по-прост вид. Затова го оставяме в този вид в отговора.
Имайте предвид, че тук е частното на две функции, така че прилагаме съответното правило за диференциране:
В този пример продуктът на две функции:
Производна на логаритмична функция
Тук е подобно: вече знаете производната на естествения логаритъм:
Следователно, за да намерите произволен логаритъм с различна основа, например:
Трябва да намалим този логаритъм до основата. Как се променя основата на логаритъм? Надявам се, че помните тази формула:
Само сега вместо това ще напишем:
Знаменателят е просто константа (постоянно число, без променлива). Производната се получава много просто:
Производни на експоненциални и логаритмични функции почти никога не се срещат в Единния държавен изпит, но няма да е излишно да ги знаете.
Производна на сложна функция.
Какво е "сложна функция"? Не, това не е логаритъм и не е арктангенс. Тези функции могат да бъдат трудни за разбиране (въпреки че ако намирате логаритъма за труден, прочетете темата „Логаритми“ и ще се оправите), но от математическа гледна точка думата „комплексен“ не означава „труден“.
Представете си малка конвейерна лента: двама души седят и извършват някакви действия с някакви предмети. Например, първият увива шоколадово блокче в обвивка, а вторият го завързва с панделка. Резултатът е съставен обект: шоколадово блокче, увито и завързано с панделка. За да изядете блокче шоколад, трябва да направите обратните стъпки в обратен ред.
Нека създадем подобен математически конвейер: първо ще намерим косинуса на число и след това ще повдигнем на квадрат полученото число. И така, получаваме число (шоколад), аз намирам неговия косинус (обвивка), а след това вие повдигате на квадрат полученото (завързвате го с панделка). Какво стана? функция. Това е пример за сложна функция: когато, за да намерим нейната стойност, извършваме първото действие директно с променливата и след това второ действие с това, което е резултат от първото.
С други думи, сложна функция е функция, чийто аргумент е друга функция: .
За нашия пример,.
Можем лесно да направим същите стъпки в обратен ред: първо го повдигате на квадрат, а аз след това търся косинуса на полученото число: . Лесно е да се досетите, че резултатът почти винаги ще бъде различен. Важна характеристика на сложните функции: когато редът на действията се промени, функцията се променя.
Втори пример: (същото нещо). .
Действието, което извършваме последно, ще бъде извикано "външна" функция, а първо извършеното действие - съотв "вътрешна" функция(това са неофициални имена, използвам ги само за да обясня материала на прост език).
Опитайте се да определите сами коя функция е външна и коя вътрешна:
Отговори:Разделянето на вътрешни и външни функции е много подобно на промяната на променливи: например във функция
- Какво действие ще извършим първо? Първо, нека изчислим синуса и едва след това го кубираме. Това означава, че това е вътрешна функция, но външна.
И първоначалната функция е тяхната композиция: . - Вътрешен: ; външен: .
Преглед: . - Вътрешен: ; външен: .
Преглед: . - Вътрешен: ; външен: .
Преглед: . - Вътрешен: ; външен: .
Преглед: .
Променяме променливи и получаваме функция.
Е, сега ще извлечем нашето шоколадово блокче и ще потърсим производната. Процедурата винаги е обратна: първо търсим производната на външната функция, след това умножаваме резултата по производната на вътрешната функция. Във връзка с оригиналния пример изглежда така:
Друг пример:
И така, нека най-накрая формулираме официалното правило:
Алгоритъм за намиране на производната на сложна функция:
Изглежда просто, нали?
Нека проверим с примери:
Решения:
1) Вътрешен: ;
Външен: ;
2) Вътрешен: ;
(Само не се опитвайте да го отрежете досега! Нищо не излиза изпод косинуса, помните ли?)
3) Вътрешен: ;
Външен: ;
Веднага става ясно, че това е сложна функция на три нива: в крайна сметка това вече е сложна функция сама по себе си и ние също извличаме корена от нея, тоест извършваме третото действие (поставете шоколада в обвивка и с панделка в куфарчето). Но няма причина да се страхувате: ние все пак ще „разопаковаме“ тази функция в същия ред, както обикновено: от края.
Тоест, първо диференцираме корена, след това косинуса и едва след това израза в скоби. И след това умножаваме всичко.
В такива случаи е удобно действията да се номерират. Тоест нека си представим това, което знаем. В какъв ред ще извършим действия за изчисляване на стойността на този израз? Да разгледаме един пример:
Колкото по-късно се извърши действието, толкова по-„външна“ ще бъде съответната функция. Последователността на действията е същата като преди:
Тук гнезденето обикновено е 4-степенно. Да определим хода на действие.
1. Радикален израз. .
2. Корен. .
3. Синус. .
4. Квадрат. .
5. Събираме всичко заедно:
ПРОИЗВОДНО. НАКРАТКО ЗА ГЛАВНОТО
Производна на функция- отношението на нарастването на функцията към увеличението на аргумента за безкрайно малко увеличение на аргумента:
Основни производни:
Правила за диференциация:
Константата се изважда от знака за производна:
Производна на сумата:
Производно на продукта:
Производна на коефициента:
Производна на сложна функция:
Алгоритъм за намиране на производната на сложна функция:
- Дефинираме „вътрешната“ функция и намираме нейната производна.
- Дефинираме „външната“ функция и намираме нейната производна.
- Умножаваме резултатите от първа и втора точка.
Дадени са примери за изчисляване на производни по формулата за производна на сложна функция.
СъдържаниеВижте също: Доказателство на формулата за производна на комплексна функция
Основни формули
Тук даваме примери за изчисляване на производни на следните функции:
;
;
;
;
.
Ако една функция може да бъде представена като сложна функция в следната форма:
,
тогава неговата производна се определя по формулата:
.
В примерите по-долу ще запишем тази формула, както следва:
.
Където .
Тук индексите или , разположени под знака за производна, означават променливите, по които се извършва диференциацията.
Обикновено в таблиците с производни се дават производни на функции от променливата x. Въпреки това, x е формален параметър. Променливата x може да бъде заменена с всяка друга променлива. Следователно, когато диференцираме функция от променлива, ние просто променяме в таблицата с производни променливата x на променливата u.
Прости примери
Пример 1
Намерете производната на сложна функция
.
Нека напишем дадената функция в еквивалентна форма:
.
В таблицата с производни намираме:
;
.
Според формулата за производна на сложна функция имаме:
.
Тук .
Пример 2
Намерете производната
.
Изваждаме константата 5 от знака за производна и от таблицата с производни намираме:
.
.
Тук .
Пример 3
Намерете производната
.
Изваждаме константа -1
за знака на производната и от таблицата на производните намираме:
;
От таблицата на производните намираме:
.
Прилагаме формулата за производна на сложна функция:
.
Тук .
По-сложни примери
В по-сложни примери прилагаме правилото за диференциране на сложна функция няколко пъти. В този случай изчисляваме производната от края. Тоест, ние разделяме функцията на нейните съставни части и намираме производните на най-простите части, използвайки таблица с производни. Ние също използваме правила за диференциране на суми, продукти и фракции. След това правим замествания и прилагаме формулата за производната на сложна функция.
Пример 4
Намерете производната
.
Нека изберем най-простата част от формулата и да намерим нейната производна. .
.
Тук сме използвали нотацията
.
Намираме производната на следващата част от оригиналната функция, използвайки получените резултати. Прилагаме правилото за диференциране на сбора:
.
Още веднъж прилагаме правилото за диференциране на сложни функции.
.
Тук .
Пример 5
Намерете производната на функцията
.
Нека изберем най-простата част от формулата и да намерим нейната производна от таблицата с производни. .
Прилагаме правилото за диференциране на сложни функции.
.
Тук
.
Нека разграничим следващата част, използвайки получените резултати.
.
Тук
.
Нека разграничим следващата част.
.
Тук
.
Сега намираме производната на желаната функция.
.
Тук
.
Този урок е посветен на темата „Диференциране на сложни функции. Задача от практиката на подготовка за Единния държавен изпит по математика. Този урок изследва диференцирането на сложни функции. Съставя се таблица с производни на сложна функция. Освен това се разглежда пример за решаване на задача от практиката за подготовка за Единния държавен изпит по математика.
Тема: Производна
Урок: Диференциране на сложна функция. Практическа задача за подготовка за Единен държавен изпит по математика
Комплексфункцияние вече диференцирахме, но аргументът беше линейна функция, а именно знаем как да диференцираме функцията. Например, . Сега по същия начин ще намерим производни на сложна функция, където вместо линейна функция може да има друга функция.
Да започнем с функцията
И така, намерихме производната на синуса от сложна функция, където аргументът на синуса беше квадратна функция.
Ако трябва да намерите стойността на производната в определена точка, тогава тази точка трябва да бъде заменена в намерената производна.
И така, в два примера видяхме как работи правилото диференциациякомплекс функции.
2.
3. . Нека ви напомним, че.
7.
8. .
Така ще завършим таблицата за диференциране на сложни функции на този етап. Освен това, разбира се, ще бъде обобщено още повече, но сега нека преминем към конкретни проблеми на производната.
В практиката за подготовка за Единния държавен изпит се предлагат следните задачи.
Намерете минимума на функция .
ODZ: .
Нека намерим производната. Нека припомним, че .
Нека приравним производната на нула. Точката е включена в ОДЗ.
Нека намерим интервалите с постоянен знак на производната (интервали на монотонност на функцията) (виж фиг. 1).
Ориз. 1. Интервали на монотонност за функция .
Нека да разгледаме една точка и да разберем дали тя е точка на екстремум. Достатъчен знак за екстремум е, че производната променя знака при преминаване през точка. В този случай производната променя знака, което означава, че е точка на екстремум. Тъй като производната променя знака от „-“ на „+“, тогава това е минималната точка. Нека намерим стойността на функцията в минималната точка: . Нека начертаем диаграма (виж фиг. 2).
Фиг.2. Екстремум на функцията .
На интервал - функцията намалява, на - функцията нараства, екстремната точка е единствена. Функцията приема най-малката си стойност само в точката .
По време на урока разгледахме диференцирането на сложни функции, съставихме таблица и разгледахме правилата за диференциране на сложна функция и дадохме пример за използване на производна от практиката за подготовка за Единния държавен изпит.
1. Алгебра и начало на анализа, 10 клас (в две части). Учебник за общообразователни институции (ниво на профил), изд. А. Г. Мордкович. -М .: Мнемозина, 2009.
2. Алгебра и начало на анализа, 10 клас (в две части). Проблемна книга за образователни институции (ниво на профил), изд. А. Г. Мордкович. -М .: Мнемозина, 2007.
3. Виленкин Н.Я., Ивашев-Мусатов О.С., Шварцбурд С.И. Алгебра и математически анализ за 10 клас (учебник за ученици от училища и класове със задълбочено изучаване на математика) - М.: Просвещение, 1996.
4. Галицки М.Л., Мошкович М.М., Шварцбурд С.И. Задълбочено изучаване на алгебра и математически анализ.-М .: Образование, 1997.
5. Сборник от задачи по математика за кандидати за висши учебни заведения (под редакцията на М. И. Сканави - М.: Висше училище, 1992 г.).
6. Мерзляк А.Г., Полонски В.Б., Якир М.С. Алгебричен симулатор.-К.: А.С.К., 1997г.
7. Zvavich L.I., Shlyapochnik L.Ya., Чинкина Алгебра и началото на анализа. 8-11 клас: Наръчник за училища и класове със задълбочено изучаване на математика (дидактически материали). - М.: Дропла, 2002.
8. Саакян С.М., Голдман А.М., Денисов Д.В. Проблеми по алгебра и принципи на анализ (ръководство за ученици от 10-11 клас на общообразователните институции - М.: Просвещение, 2003 г.).
9. Карп А.П. Сборник задачи по алгебра и принципи на анализа: учебник. помощ за 10-11 клас. с дълбочина изучавани Математика.-М .: Образование, 2006.
10. Глейзър Г.И. История на математиката в училище. 9-10 клас (наръчник за учители).-М .: Образование, 1983
Допълнителни уеб ресурси
2. Портал за природни науки ().
Направете го у дома
№ 42.2, 42.3 (Алгебра и начало на анализа, 10 клас (в две части). Проблемна книга за общообразователни институции (ниво на профил) под редакцията на А. Г. Мордкович. - М.: Мнемозина, 2007.)
Ако следвате дефиницията, тогава производната на функция в точка е границата на съотношението на нарастването на функцията Δ гкъм увеличението на аргумента Δ х:
Всичко изглежда ясно. Но опитайте да използвате тази формула, за да изчислите, да речем, производната на функцията f(х) = х 2 + (2х+ 3) · д хгрях х. Ако правите всичко по дефиниция, тогава след няколко страници изчисления просто ще заспите. Следователно има по-прости и по-ефективни начини.
Като начало отбелязваме, че от цялото разнообразие от функции можем да различим така наречените елементарни функции. Това са сравнително прости изрази, чиито производни отдавна са изчислени и въведени в таблицата. Такива функции са доста лесни за запомняне - заедно с техните производни.
Производни на елементарни функции
Елементарни функции са всички изброени по-долу. Производните на тези функции трябва да се знаят наизуст. Освен това не е никак трудно да ги запомните - затова са елементарни.
И така, производни на елементарни функции:
Име | функция | Производна |
Константа | f(х) = ° С, ° С ∈ Р | 0 (да, нула!) |
Степен с рационален показател | f(х) = х н | н · х н − 1 |
синусите | f(х) = грях х | cos х |
Косинус | f(х) = cos х | − грях х(минус синус) |
Допирателна | f(х) = tg х | 1/cos 2 х |
Котангенс | f(х) = ctg х | − 1/грех 2 х |
Натурален логаритъм | f(х) = дневник х | 1/х |
Произволен логаритъм | f(х) = дневник а х | 1/(хвътре а) |
Експоненциална функция | f(х) = д х | д х(Нищо не се промени) |
Ако една елементарна функция се умножи по произволна константа, тогава производната на новата функция също се изчислява лесно:
(° С · f)’ = ° С · f ’.
По принцип константите могат да бъдат извадени от знака на производната. Например:
(2х 3)’ = 2 · ( х 3)’ = 2 3 х 2 = 6х 2 .
Очевидно елементарните функции могат да се добавят една към друга, умножават, разделят - и много повече. Така ще се появят нови функции, вече не особено елементарни, но и диференцирани по определени правила. Тези правила са обсъдени по-долу.
Производна на сбор и разлика
Нека функциите са дадени f(х) И ж(х), чиито производни са ни известни. Например можете да вземете елементарните функции, обсъдени по-горе. След това можете да намерите производната на сбора и разликата на тези функции:
- (f + ж)’ = f ’ + ж ’
- (f − ж)’ = f ’ − ж ’
И така, производната на сумата (разликата) на две функции е равна на сумата (разликата) на производните. Възможно е да има повече термини. Например, ( f + ж + ч)’ = f ’ + ж ’ + ч ’.
Строго погледнато, в алгебрата няма концепция за „изваждане“. Съществува понятието „отрицателен елемент“. Следователно разликата f − жможе да се пренапише като сума f+ (−1) ж, и тогава остава само една формула - производната на сумата.
f(х) = х 2 + sin x; ж(х) = х 4 + 2х 2 − 3.
функция f(х) е сумата от две елементарни функции, следователно:
f ’(х) = (х 2 + грях х)’ = (х 2)’ + (грех х)’ = 2х+ cos x;
Разсъждаваме по подобен начин за функцията ж(х). Само че вече има три термина (от гледна точка на алгебрата):
ж ’(х) = (х 4 + 2х 2 − 3)’ = (х 4 + 2х 2 + (−3))’ = (х 4)’ + (2х 2)’ + (−3)’ = 4х 3 + 4х + 0 = 4х · ( х 2 + 1).
Отговор:
f ’(х) = 2х+ cos x;
ж ’(х) = 4х · ( х
2 + 1).
Производно на продукта
Математиката е логическа наука, така че много хора вярват, че ако производната на дадена сума е равна на сумата от производните, тогава производната на произведението стачка">равно на произведението на производните. Но майната ви! Производната на продукт се изчислява по съвсем различна формула. А именно:
(f · ж) ’ = f ’ · ж + f · ж ’
Формулата е проста, но често се забравя. И не само ученици, но и студенти. Резултатът е неправилно решени задачи.
Задача. Намерете производни на функции: f(х) = х 3 cos x; ж(х) = (х 2 + 7х− 7) · д х .
функция f(х) е продукт на две елементарни функции, така че всичко е просто:
f ’(х) = (х 3 cos х)’ = (х 3)’ cos х + х 3 (cos х)’ = 3х 2 cos х + х 3 (− грях х) = х 2 (3 cos х − хгрях х)
функция ж(х) първият множител е малко по-сложен, но общата схема не се променя. Очевидно първият фактор на функцията ж(х) е полином и неговата производна е производната на сумата. Ние имаме:
ж ’(х) = ((х 2 + 7х− 7) · д х)’ = (х 2 + 7х− 7)’ · д х + (х 2 + 7х− 7) · ( д х)’ = (2х+ 7) · д х + (х 2 + 7х− 7) · д х = д х· (2 х + 7 + х 2 + 7х −7) = (х 2 + 9х) · д х = х(х+ 9) · д х .
Отговор:
f ’(х) = х 2 (3 cos х − хгрях х);
ж ’(х) = х(х+ 9) · д
х
.
Моля, обърнете внимание, че в последната стъпка производната се факторизира. Формално това не е необходимо да се прави, но повечето производни не се изчисляват самостоятелно, а за изследване на функцията. Това означава, че по-нататък производната ще бъде приравнена на нула, нейните знаци ще бъдат определени и т.н. За такъв случай е по-добре да имате факторизиран израз.
Ако има две функции f(х) И ж(х), и ж(х) ≠ 0 на множеството, което ни интересува, можем да дефинираме нова функция ч(х) = f(х)/ж(х). За такава функция можете също да намерите производната:
![](https://i2.wp.com/berdov.com/img/docs/fluxion/rules/formula2.png)
Не е слаб, а? Откъде дойде минусът? Защо ж 2? И така! Това е една от най-сложните формули - не можете да я разберете без бутилка. Затова е по-добре да го изучавате с конкретни примери.
Задача. Намерете производни на функции:
Числителят и знаменателят на всяка дроб съдържат елементарни функции, така че всичко, от което се нуждаем, е формулата за производната на частното:
Според традицията, нека разложим числителя на множители - това значително ще опрости отговора:
Сложната функция не е непременно дълга половин километър формула. Например, достатъчно е да вземете функцията f(х) = грях хи заменете променливата х, да речем, на х 2 + ин х. Ще се получи f(х) = грях ( х 2 + ин х) - това е сложна функция. Той също има производно, но няма да е възможно да го намерите с помощта на обсъдените по-горе правила.
Какво трябва да направя? В такива случаи замяната на променлива и формула за производна на сложна функция помага:
f ’(х) = f ’(T) · T', Ако хсе заменя с T(х).
По правило ситуацията с разбирането на тази формула е още по-тъжна, отколкото с производната на коефициента. Затова е по-добре да го обясните с конкретни примери, с подробно описание на всяка стъпка.
Задача. Намерете производни на функции: f(х) = д 2х + 3 ; ж(х) = грях ( х 2 + ин х)
Имайте предвид, че ако във функцията f(х) вместо израз 2 х+ 3 ще бъде лесно х, тогава получаваме елементарна функция f(х) = д х. Затова правим замяна: нека 2 х + 3 = T, f(х) = f(T) = д T. Търсим производната на сложна функция по формулата:
f ’(х) = f ’(T) · T ’ = (д T)’ · T ’ = д T · T ’
А сега - внимание! Извършваме обратната замяна: T = 2х+ 3. Получаваме:
f ’(х) = д T · T ’ = д 2х+ 3 (2 х + 3)’ = д 2х+ 3 2 = 2 д 2х + 3
Сега нека да разгледаме функцията ж(х). Очевидно трябва да се смени х 2 + ин х = T. Ние имаме:
ж ’(х) = ж ’(T) · T’ = (грех T)’ · T’ = cos T · T ’
Обратна замяна: T = х 2 + ин х. Тогава:
ж ’(х) = cos ( х 2 + ин х) · ( х 2 + ин х)’ = cos ( х 2 + ин х) · (2 х + 1/х).
Това е всичко! Както се вижда от последния израз, цялата задача е сведена до изчисляване на производната сума.
Отговор:
f ’(х) = 2 · д
2х + 3 ;
ж ’(х) = (2х + 1/х) защото ( х 2 + ин х).
Много често в уроците си, вместо термина „производна“, използвам думата „просто“. Например ударът на сбора е равен на сбора от ударите. Това по-ясно ли е? Е, това е добре.
По този начин изчисляването на производната се свежда до премахване на същите тези удари според правилата, обсъдени по-горе. Като последен пример, нека се върнем към производната степен с рационален показател:
(х н)’ = н · х н − 1
Малко хора знаят това в ролята нможе и да е дробно число. Например коренът е х 0,5. Ами ако има нещо фантастично под корена? Отново резултатът ще е сложна функция - те обичат да дават такива конструкции на контролни и изпити.
Задача. Намерете производната на функцията:
Първо, нека пренапишем корена като степен с рационален показател:
f(х) = (х 2 + 8х − 7) 0,5 .
Сега правим замяна: нека х 2 + 8х − 7 = T. Намираме производната по формулата:
f ’(х) = f ’(T) · T ’ = (T 0,5)’ · T’ = 0,5 · T−0,5 · T ’.
Нека направим обратната замяна: T = х 2 + 8х− 7. Имаме:
f ’(х) = 0,5 · ( х 2 + 8х− 7) −0,5 · ( х 2 + 8х− 7)’ = 0,5 · (2 х+ 8) ( х 2 + 8х − 7) −0,5 .
И накрая, обратно към корените:
![](https://i1.wp.com/berdov.com/img/docs/fluxion/rules/formula10.png)