Приложения производной ИТ 2
Приближенное значение $$\textrm{arcsin}0,01$$ равно:
Приближенное значение функции $$y=f(x)$$ в точке $$x=x_{0}+\bigtriangleup x$$ находят по формуле:
$$f(x_{0}+\bigtriangleup x)\approx f(x_{0})+f{}'(x_{0})\cdot \bigtriangleup x$$.
- Имеем функцию:
$$f(x)=\textrm{arcsin} x$$. - Найдем ее производную:
$$f{}'(x)=\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$$. - Запишем:
$$f(0+0,01)\approx f(0)+f{}'(0)\cdot 0,01$$. - Получим:
$$\textrm{arcsin} 0,01\approx \textrm{arcsin} 0+\frac{0,01}{\sqrt{1-0}}$$,
$$\textrm{arcsin} 0,01\approx 0+0,01=0,01$$.
Сравните:
- $$\textrm{arcsin}0,49=\textrm{arcsin} (0,5-0,01)$$,
$$\textrm{arcsin}0,49 \approx \textrm{arcsin} 0,5+\frac{-0,01}{\sqrt{1-0,25}}$$,
$$\textrm{arcsin}0,49 \approx \frac{\pi }{6}-\frac{1}{50\sqrt{3}}$$.
Выберите один из вариантов
Уравнение касательной к графику функции $$y=\frac{2x^2}{x-1}$$ в точке с абсциссой $$x_{0}=-1$$ имеет вид:
Уравнение касательной, проведенной к графику функции $$y=f(x)$$ в точке $$(x_{0};f(x_{0}))$$, находят по формуле:
$$y=f(x_0)+{f}'(x_0)(x-x_0)$$.
- Найдем значение функции в точке $$x_{0}=-1$$:
$$f(-1)=\frac{2}{-2}=-1$$. - Найдем производную функции:
$$y{}'=\frac{(2x^2){}'(x-1)-2x^2(x-1){}'}{(x-1)^2}$$,
$$y{}'=\frac{4x(x-1)-2x^2\cdot 1}{(x-1)^2}$$,
$$y{}'=\frac{2x^2-4x}{(x-1)^2}$$. - Найдем значение производной в точке $$x_0=-1$$:
$$f{}'(-1)=\frac{2+4}{(-2)^2}=1,5$$. - Запишем искомое уравнение касательной:
$$y=-1+1,5(x+1)$$, $$y=1,5x+0,5$$.
Угловой коэффициент касательной $$y=kx+b$$ к графику функции $$y=f(x)$$ в точке $$x_{0}$$ находят по формуле:
$$k=f{}'(x_{0})$$.
Выберите один из вариантов
Приближенное значение $$\sqrt{3,9}$$ равно:
Приближенное значение функции $$y=f(x)$$ в точке $$x=x_{0} +\Delta x$$ находят по формуле:
$$f(x_{0}+\Delta x) \approx f(x_{0})+f^{'}(x_{0}) \cdot \Delta x$$.
- Имеем функцию:
$$f(x)=\sqrt{x}$$. - Найдем её производную:
$$f^{'}(x)=\frac{1}{2\sqrt{x}}$$. - Так как $$x_{0}=4$$, а $$\Delta x=-0,1$$, то:
$$\sqrt{4-0,1} \approx f(4)-f^{'}(4) \cdot 0,1$$;
$$\sqrt{3,9} \approx \sqrt{4}- \frac{0,1}{2\sqrt{4}}$$;
$$\sqrt{3,9} \approx 1,975$$.
Сравните:
- $$\sqrt{4,1} \approx f(4) + f^{'}(4) \cdot 0,1$$;
$$\sqrt{4,1} \approx \sqrt{4} + \frac{0,1}{2\sqrt{4}}$$;
$$\sqrt{4,1} \approx 2,025$$.
Выберите один из вариантов
Нормаль к графику функции $$y=e^{2x}$$ в точке $$x_{0}=2$$ имеет вид:
Уравнение нормали, проведенной к графику функции $$y=f(x)$$ в точке $$(x_{0};f(x_{0}))$$, находят по формуле:
$$y=f(x_{0})-\frac{1}{f{}'(x_{0})}(x-x_{0})$$.
- Найдем значение функции в точке $$x_{0}=2$$:
$$f(2)=e^4$$. - Найдем производную функции:
$$y{}'=e^{2x}(2x){}'=2e^{2x}$$. - Найдем значение производной функции в точке $$x_{0}=2$$:
$$f{}'(2)=2e^4$$. - Запишем уравнение нормали:
$$y=e^{4}-\frac{1}{2e^{4}}(x-2)$$,
$$y=-0,5e^{-4}x+e^{4}+e^{-4}$$.
Угловой коэффициент нормали $$y=kx+b$$ к графику функции $$y=f(x)$$ в точке $$x_{0}$$ находят по формуле:
$$k=-\frac{1}{f{}'(x_{0})}.$$
Выберите один из вариантов
Значение $$\lim_{x \to 0}(2x^{-1})^{2x}$$ равно:
- Преобразование показательно-степенной функции:
$$(f(x))^{g(x)}=e^{g(x)\ln f(x)}$$. - Преобразование предела:
$$\lim_{x \to a}e^{f(x)}=e^{\lim_{x \to a}f(x)}$$.
- Поскольку имеем неопределенность вида $$\infty^{0}$$, то преобразуем функцию:
$$y=(2x^{-1})^{2x}$$, $$y=e^{2x\ln 2x^{-1}}$$, $$y=e^{2x(\ln 2-\ln x)}$$. - Преобразуем произведение в частное:
$$2x(\ln 2-\ln x)=\frac{\ln 2-\ln x}{\frac{1}{2x}}$$. - Так как при $$ x \to 0$$ имеем неопределенность $$\frac{\infty}{\infty}$$, то применим правило Лопиталя:
$$L=\lim_{x \to 0}\frac{\ln 2-\ln x}{\frac{1}{2x}}$$,
$$L=\lim_{x \to 0}\frac{-\frac{1}{x}}{-\frac{1}{2x^{2}}}$$,
$$L=\lim_{x \to 0}2x=0$$. - Учитывая, что $$\lim_{x \to a}e^{f(x)}=e^{\lim_{x \to a}f(x)}$$, получим:
$$\lim_{x \to 0}(2x^{-1})^{2x}=e^{0}=1$$.
Свойства логарифмов:
- $$\textrm{log}_{a}x^{n}=n\cdot\textrm{log}_{a}x$$;
$$\textrm{log}_{a}\frac{x}{y}=\textrm{log}_{a}x-\textrm{log}_{a}y$$.
Выберите один из вариантов
Значение $$\lim_{x \to 0} \frac{1-e^{x}\cos x}{5x-4x^{2}}$$ равно:
Правило Лопиталя:
- если функции $$f(x)$$ и $$g(x)$$ определены, дифференцируемы и являются бесконечно малыми в некоторой окрестности точки $$x_{0}$$, то справедливо равенство:
$$\lim_{x \to x_{0}} \frac{f(x)}{g(x)}=\lim_{x \to x_{0}} \frac{f'(x)}{g'(x)}$$.
Имеем неопределенность вида $$\frac{0}{0}$$.
Применим правило Лопиталя:
- $$L=\lim_{x \to 0}\frac{(1-e^{x}\cos x)'}{(5x-4x^{2})'}$$,
$$L=\lim_{x \to 0}\frac{-(e^{x})'\cos x-e^{x}(\cos x)'}{5-8x}$$,
$$L=\lim_{x \to 0}\frac{-e^{x}\cos x+e^{x}\sin x}{5-8x}$$,
$$L=\frac{-1\cdot 1+1\cdot 0}{5}=-0,2$$.
$$(uv)'=u'v+uv'$$, где $$u=f_{1}(x)$$, $$v=f_{2}(x)$$.
Выберите один из вариантов
Если касательная к некоторой кривой перпендикулярна прямой $$5x-2y+3=0$$, то угол наклона этой касательной к положительному направлению оси абсцисс равен:
- Прямые $$y=k_{1}x+b_{1}$$ и $$y=k_{2}x+b_{2}$$ перпендикулярны, если:
$$k_{1}\cdot k_{2}=-1$$. - Если $$\alpha$$ — угол между касательной и положительным направлением оси $$Ox$$, то угловой коэффициент касательной находят по формуле:
$$k=\textrm{tg}\alpha$$.
- Запишем прямую $$5x-2y+3=0$$ в виде:
$$y=\frac{5}{2}x + \frac{3}{2}$$. - Найдем угловой коэффициент касательной:
$$k=-1 : \frac{5}{2}=-\frac{2}{5}$$. - Так как $$k=\textrm{tg}\alpha$$, то $$\textrm{tg}\alpha=-\frac{2}{5}$$, откуда $$\alpha=-\textrm{arctg}\frac{2}{5}$$.
Если касательная пересекает ось абсцисс под углом $$-\alpha$$, то с положительным направлением этой оси она образует угол $$\pi- \alpha$$.
Выберите один из вариантов
Значение выражения $$\lim_{x\rightarrow 0}\frac{\ln (1-x)}{2x}$$ равно:
Правило Лопиталя-Бернулли:
- если функции $$f(x)$$ и $$g(x)$$ определены, дифференцируемы и являются бесконечно малыми в некоторой окрестности точки $$x_{0}$$, то справедливо равенство:
$$\lim_{x \to x_0}\frac{f(x)}{g(x)}=\lim_{x \to x_0}\frac{{f}'(x)}{{g}'(x)}$$.
Имеем неопределенность вида $$\frac{0}{0}$$.
Применим правило Лопиталя:
Применим правило Лопиталя:
- $$L=\lim_{x\rightarrow 0}\frac{(\ln (1-x)){}'}{(2x){}'}$$,
$$L=\lim_{x\rightarrow 0}\frac{-1}{2(1-x)}=-0,5$$.
$$(\ln (1-x)){}'=\frac{(1-x)^{'}}{1-x}=\frac{-1}{1-x}$$.
Введите ответ в поле
Значение $$\lim_{x \to \frac{\pi}{2}}\frac{\textrm{tg} x}{\textrm{tg} 3x}$$ равно:
- Область определения функции $$y=\textrm{tg} x$$:
$$x \in \textrm{R} / x \neq \frac{\pi}{2} +\pi n$$, где $$n \in \textrm{Z}$$. - Формула двойного аргумента:
$$\sin 2x=2\sin x\cos x$$. - Производные функций:
$$(\textrm{tg} kx)'=\frac{k}{\cos^{2}kx}$$;
$$(\cos kx)'=-k\sin kx$$;
$$(\sin kx)'=k\cos kx$$.
- Так как число $$\frac{\pi}{2}$$ не входит в область определения функции $$y=\textrm{tg}x$$, то применим правило Лопиталя:
$$L=\lim_{x \to \frac{\pi}{2}}\frac{(\textrm{tg} x)'}{(\textrm{tg} 3x)'}$$;
$$L=\lim_{x \to \frac{\pi}{2}}\frac{\frac{1}{\cos^{2}x}}{\frac{3}{\cos^{2}3x}}$$;
$$L=\lim_{x \to \frac{\pi}{2}}\frac{\cos^{2}3x}{3\cos^{2}x}$$. - Получили неопределенность вида $$\frac{0}{0}$$.
Применим правило Лопиталя:
$$L=\lim_{x \to \frac{\pi}{2}}\frac{(\cos^{2}3x)'}{3(\cos^{2}x)'}$$;
$$L=\lim_{x \to \frac{\pi}{2}}\frac{2\cdot 3\cos 3x\sin 3x}{2\cdot 3\cos x\sin x}$$;
$$L=\lim_{x \to \frac{\pi}{2}}\frac{\sin 6x}{\sin 2x}$$. - Получили неопределенность вида $$\frac{0}{0}$$.
Применим правило Лопиталя:
$$L=\lim_{x \to \frac{\pi}{2}}\frac{(\sin 6x)'}{(\sin 2x)'}$$;
$$L=\lim_{x \to \frac{\pi}{2}}\frac{6 cos 6x}{2 \cos 2x}$$;
$$L=\frac{3\cos 3\pi}{\cos \pi}=\frac{-3}{-1}=3$$.
Если частное $$\frac{f'(x)}{g'(x)}$$ дает неопределенность вида $$\frac{0}{0}$$ или $$\frac{\infty}{\infty}$$, то можно несколько раз применять правило Лопиталя (при условии, что все пределы существуют).
Введите ответ в поле
Если нормаль к кривой $$f(x)=x^{2}+0,25x-3$$ параллельна прямой $$y=4x+5$$, то сумма координат точки пересечения нормали и кривой равна:
- Прямые $$y=k_{1}x+b_{1}$$ и $$y=k_{2}x+b_{2}$$ параллельны, если:
$$k_{1}=k_{2}$$ и $$b_{1} \neq b_{2}$$. - Угловой коэффициент нормали $$y=kx+b$$ к графику функции $$y=f(x)$$ в точке $$x_{0}$$ находят по формуле:
$$k=-\frac{1}{f^{'}(x_{0})}$$.
- Найдем производную функции $$f(x)=x^{2}+0,25x-3$$:
$$f^{'}(x)=2x+0,25$$. - Так как нормаль параллельна прямой $$y=4x+5$$, то запишем угловой коэффициент нормали:
$$k=4$$. - Найдем абсциссу точки пересечения нормали и кривой:
$$k=-\frac{1}{f^{'}(x_{0})}$$,
$$4=-\frac{1}{2x_{0}+0,25}$$, откуда $$x_{0}=-\frac{1}{4}$$. - Найдем ординату точки пересечения нормали и кривой:
$$f(-\frac{1}{4})=\frac{1}{16}-\frac{1}{16}-3=-3$$. - Найдем сумму координат точки пересечения нормали и кривой:
$$-\frac{1}{4}-3=-3\frac{1}{4}$$.
Задачу можно решить иначе.
- Найдем угловой коэффициент касательной, учитывая, что она перпендикулярна прямой $$y=4x+5$$:
$$k=-1 : 4=-\frac{1}{4}$$. - Найдем абсциссу точки касания:
$$k=f^{'}(x_{0})$$, $$-\frac{1}{4}=2x_{0}+0,25$$, откуда $$x_{0}=-\frac{1}{4}$$.
Выберите один из вариантов
