Производная функции ИТ 2
- Производные функций:
$$(\textrm{tg}x )′= \frac {1}{\cos^2 x}$$;
$$( f^n (g ( x ) ) )′=n\cdot f^{n−1} ( g ( x ) )\cdot g ' ( x )$$. - Дифференциал второго порядка функции $$y= f ( x )$$:
$$d^2 y= f'' ( x ) dx^2$$.
- Найдем производную первого порядка:
$$y '= \frac {1} {\textrm{cos}^2 x}$$; $$y'=\textrm{cos}^{−2}x$$. - Найдем производную второго порядка:
$$y''=−2\textrm{cos}^{−3} x\cdot (\textrm{cos} x )'$$;
$$y''=−2\textrm{cos}^{−3}x\cdot (−\textrm{sin} x )$$;
$$y''=\frac {2\textrm{sin}x}{\textrm{cos}^3x}$$. - Найдем дифференциал второго порядка:
$$d^2y= \frac {2 \textrm{sin} x} {\textrm{cos}^3 x} dx^2$$.
$$d^n y= f^{(n )} ( x ) dx^n$$.
- 1) прологарифмировать обе части данного равенства: $$\textrm{ln} y=\textrm{ln} f ( x )^{g ( x )}$$;
2) применить свойство логарифмов: $$\textrm{ln} y=g ( x ) \textrm{ln} f ( x )$$;
3) найти производные левой и правой части полученного равенства:
$$(\textrm{ln} y )′= \left(g ( x )\cdot \textrm{ln} f ( x ) \right)′$$.
- Прологарифмируем обе части равенства $$y=5 x ^{\sqrt x}$$:
$$\textrm{ln} y= \textrm{ln}\left(5\cdot x^{\sqrt x}\right)$$,
$$\textrm{ln} y= \textrm{ln} 5+ \textrm{ln} x^{\sqrt x}$$,
$$\textrm{ln} y=\textrm{ln} 5+\sqrt x\cdot \textrm{ln} x$$. - Найдем производные левой и правой части полученного равенства:
$$\frac {y '}{y}=0+\frac {\textrm{ln} x }{2\sqrt x}+\frac {\sqrt x}{x}$$,
$$\frac {y '}{y}=\frac {\textrm{ln} x }{2\sqrt x}+\frac {1}{\sqrt x}$$,
$$\frac {y '}{y}=\frac {\textrm{ln} x +2}{2\sqrt x}$$. - Выразим явно $$y'$$:
$$y ' =\frac {(\textrm{ln} x+2 ) y}{2\sqrt x}$$,
$$y'=\frac {5 x^{\sqrt x} (\textrm{ln} x+2 )}{2\sqrt x}$$. - Найдем значение производной в точке $$x= 1$$:
$$y ' (1 )=\frac {5\cdot (0+2)}{2}=5$$.
- Производная сложной функции:
$$(\textrm{ln} g(x))′=\frac{1}{g(x)} \cdot g'(x)$$. - Свойство логарифмов:
$$\textrm{log}_ax^n=n \textrm{log} _ax$$.
- $$( f^n (g ( x ) ) )′=n\cdot f^{n−1} ( g ( x ) )\cdot g ' ( x)$$;
- $$(\textrm{ln} g ( x ))′= \frac {1}{g(x)} \cdot {g ' ( x )}$$.
- Найдем производную функции:
$$y ' = 2 \textrm{ln} 4 x \cdot (\textrm{ln}4 x )′$$,
$$y'=2 \textrm{ln} 4 x \cdot {\frac{(4x)'}{4x}}$$,
$$y' =\frac {2 \textrm{ln} 4 x}{x}$$. - Найдем значение производной в точке $$x=0,25$$:
$$f '(0,25 )= \frac {2 \textrm{ln} 1}{0,25}=0$$.
- $$\textrm{ln} {e}=1$$;
- $$\textrm{ln} {1}=0$$.
- Производные функций:
$$(\textrm{arctg} f (x))′ = \frac {f'(x)}{1+ f^2 ( x )}$$;
$$(\sqrt x )′= \frac {1} {2\sqrt x}$$. - Дифференциал первого порядка функции $$y= f ( x )$$:
$$dy= f ' ( x ) dx$$.
- Найдем производную функции:
$$y ' = \frac { (\sqrt x )′} {1+x}$$, $$y' = \frac {1}{2\sqrt {x} (1+x)}$$. - Найдем значение производной в точке $$x=4$$:
$$y ' ( 4 )= \frac {1} {2⋅2⋅5}=0,05$$. - Найдем дифференциал функции в точке $$x=4$$:
$$dy=0,05dx$$.
$$d^n y= f^{(n )} ( x ) dx^n$$.
- 1) прологарифмировать обе части равенства $$y=f(x)^{g(x)}$$:
- Прологарифмируем обе части данного равенства:
$$\ln y=\textrm{ln}(2x-1)^{2x}$$;
$$\textrm{ln} y=2x\cdot \textrm{ln}(2x-1)$$. - Найдем производные левой и правой части полученного равенства:
$${\left (\textrm{ln} y \right )}'={\left (2x \right )}'\cdot \textrm{ln}(2x-1)+2x\cdot {\left (\textrm{ln}(2x-1) \right ) }'$$;
$$\frac{y{}'}{y}=2\cdot \textrm{ln}(2x-1)+\frac{2x(2x-1)'}{2x-1}$$.
- Выразим явно $$y{}'$$:
$$y{}'= \left (\textrm{ln}(2x-1)^{2}+\frac{4x}{2x-1} \right ) \cdot (2x-1)^{2x}$$.
- Найдем значение производной функции в точке $$x=1$$:
$$y^{'}=(\textrm{ln}1+4)\cdot 1^{2}=4$$.
- степенной функции $${\left (x^{a} \right )}'=a\cdot x^{a-1}$$;
- показательной функции $${\left (a^{x} \right )}'=a^{x}\cdot lna$$;
- показательно-степенной функции $$y= \left (f(x) \right )^{g(x)}$$.
- Правило дифференцирования:
$$(u \cdot v )′=u' \cdot v + u\cdot v'$$, где $$u$$ и $$v$$ – функции. - Производная сложной функции:
$$(a^{g (x )} ) ′=a^{g ( x )}\cdot \textrm{ln} a \cdot g ' ( x )$$.
- Найдем производную левой и правой части данного равенства, учитывая, что $$y= f (x)$$:
$$(2^{xy})′=(x^2+4)′$$,
$$2^{xy}\cdot \textrm{ln}2\cdot (xy )′=2x$$,
$$2^{xy} \cdot\textrm{ln} 2 \cdot(1\cdot y+ x \cdot y' )=2 x$$. - При $$x=−1$$, $$y=0$$, получим:
$$2^0\cdot \textrm{ln} 2\cdot (0 -y ') =2$$, $$y'\cdot \textrm{ln} 2 = 2$$, $$y'= \frac{2}{\textrm{ln} 2}$$.
- Преобразуем функцию:
$$y=\ln\left(\frac{1-5x}{1+5x}\right)^{\frac{1}{4}}$$, $$y=\frac{1}{4}\ln\frac{1-5x}{1+5x}$$,
$$y=\frac{1}{4}\left(\ln(1-5x)-\ln(1+5x)\right)$$. - Найдем производную первого порядка:
$$y'=\frac{1}{4}\left(\frac{(1-5x)'}{1-5x}-\frac{(1+5x)'}{1+5x}\right)$$,
$$y'=\frac{1}{4}\left(\frac{-5}{1-5x}-\frac{5}{1+5x}\right)$$,
$$y'=-\frac{5}{2}\cdot \frac{1}{1-25x^2}$$. - Найдем производную второго порядка:
$$y''=\frac{5}{2}\cdot \frac{(1-25x^2)'}{(1-25x^2)^2}$$,
$$y''=\frac{5}{2}\cdot \frac{(-50x)}{(1-25x^2)^2}$$,
$$y''=-\frac{125x}{(1-25x^2)^2}$$. - Найдем значение производной второго порядка в точке $$x=0$$:
$$f''(0)=0$$.
- $$\ln{x^n}=n\cdot \ln x$$;
- $$\ln\frac{x}{y}=\ln x-\ln y$$.
- Правила дифференцирования:$$ (k \cdot(f(x))'=k \cdot f(x)' $$, где $$k$$ – число;$$(u+v)'= u' +v'$$, где $$u=f_{1}(x)$$, $$v=f_{2}(x)$$.
- Производные сложных функций:
$${\left (\sin g(x) \right )}'=\cos g(x)\cdot g{}'(x)$$;
$${\left (\cos g(x) \right )}'=-\sin g(x)\cdot g{}'(x)$$.
- Свойство логарифмов:
$$\textrm{log}_{a}x^{n}=n\cdot \textrm{log}_{a}x$$.
- Запишем функцию в виде:
$$y=\cos3x+x\textrm{log}_{2}15$$.
- Найдем производную первого порядка:
$$y{}'=-\sin 3x\cdot {\left (3x \right )}'+\textrm{log}_{2}15\cdot x{}'$$,
$$y'=-3sin3x+log_{2}15$$. - Найдем производную второго порядка:
$$y{}'{}'={\left (-3\sin 3x \right )}'+{\left (\textrm{log}_{2}15 \right )}'$$,
$$y''=-3\cos 3x\cdot(3x){}'+0$$, $$y''=-9\cos 3x$$.
Производной второго порядка (второй производной) функции $$y=f(x)$$ называют производную ее первой производной и записывают:
$$y{}''=(f{}'(x)){}'$$.
- Найдем производные функций $$y=g(t)$$ и $$x=f(t)$$:
1) $$y^{'}_{t}=\textrm{cos}(2-t)\cdot {(2-t)}'$$, $$y^{'}_{t}=-\textrm{cos}(2-t)$$;
2) $$x^{'}_{t}=-2\textrm{sin}(t-2)\cdot {(t-2)}$$, $$x^{'}_{t}=-2\textrm{sin}(t-2)$$. - Найдем производную $$y_{x}{}'$$:
$$y_{x}{}'=\frac{y_{t}{}'}{x_{t}{}'}$$,
$$y_{x}{}'=\frac{-\textrm{cos}(2-t)}{-2\textrm{sin}(t-2)}$$,
$$y_{x}{}'=0,5\textrm{ctg}(t-2)$$.
- Найдем производные обеих частей данного равенства:
$${(5x^{2})}'-{(2xy)}'={3}'+{(2y^{2})}'$$,
$$10x-2({x}'y+x{y}')=0+4y\cdot {y}'$$,
$$10x-2(y+x{y}')=4y\cdot {y}'$$,
$$10x-2y-2x{y}'=4y{y}'$$. - Подставляя в последнее равенство значения $$x=1$$ и $$y=2$$, получим:
$$10-4-2y{}'=8y{}'$$, $$10y{}'=6$$, $$y{}'=0,6$$.
