Материал: 1944

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Таблица производных

 

x

n

 

nx

n 1

,

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

u

n

 

nu

n 1

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ax ax lna

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

au

au lna u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

eu u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ex ex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

eu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosu u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sinu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sinu u

 

 

 

 

 

 

cosx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2 u u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ctgx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ctgu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2 u u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsinx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsinu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 u2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arccosx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arccosx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

1 u2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctgx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctgu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

1 u2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcctgx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcctgu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

1 u2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

loga x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

loga u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

xlna

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ulna

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lnu

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ex e x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ex e x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sh x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch x

 

 

 

 

 

chu u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

sh u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ex e x

 

 

 

 

 

 

 

 

ex e x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

shx

 

 

 

 

 

shu u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

ch u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sh x

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

thu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

th x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch

2

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дифференцирование различных функций

26

 

Способ

 

Вид

 

 

Формула для дифференцирования

 

 

 

задания

 

 

 

 

 

 

 

функции

 

 

 

 

функции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Неявный

 

F x, y 0

 

 

y

Fx x, y

 

 

 

 

 

 

 

 

Fy x, y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметричес-

 

x x t ,

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

t

, y

 

 

 

 

x

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xt

 

 

 

 

 

кие уравнения

 

y y t

 

x

 

 

xt

xx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Показательно-

 

 

 

 

Логарифмическая производная:

 

 

 

степенная

 

 

v(x)

 

 

 

 

v(x)

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

функция

 

y u(x)

 

 

ln y lnu

(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

v(x)lnu(x)

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дифференциал функции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y f (x)

 

Приращение функции y f x :

 

 

 

 

 

 

y f (x x) f (x; y).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

dy

 

 

Функция y f x

дифференцируема

 

y0

 

 

в точке х,

если

 

y A x x , где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

( x) 0

при x 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дифференциал

функции –

главная

 

x0

 

 

 

 

часть приращения: dy A x

f

 

 

 

 

 

 

 

 

x dx.

 

При x 0, y dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x x f x f x x – формула

для приближённых вычислений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Свойства дифференциала

u

 

 

 

 

 

 

du v u dv

 

 

d(c) 0; d u v du dv; d u v du v u dv; d

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инвариантность формы дифференциала: если y f ( (x)), u (x)– промежуточный аргумент, то dy yxdx yuuxdx yudu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е р. d(cosx2) cosх2 x dx sin(x2)dx2 sinudu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Правило Лопиталя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

f x

 

 

0

,

 

lim

f x

 

, если lim

 

f x

существует.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x a g x

 

 

x a g x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x a g x

 

П р и м е р.

lim

x2

1

 

0

lim

2x

 

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1 x3

 

 

 

0 x 1 3x2

 

 

 

Исследование функций и построение графиков

27

Исследование графика функции на наличие асимптот

Название

Уравнение

П р и м е р

 

 

Вертикальная асимптота

 

y

1

 

 

 

Y

x x0,

 

(x 2)2

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

1

 

 

 

где точка х = х0

 

 

 

 

 

x 2 0 (x 2)2

 

 

 

точка бесконечного

x 2

вертикальная

 

разрыва

асимптота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оx0 X

Наклонная асимптота

x

2

y

 

Y

x 1

 

 

 

 

 

k lim

 

 

 

x

1,

 

 

 

y kx b,

 

 

 

 

 

 

 

y kx b

x x 1

 

 

 

 

где k lim

f x

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

,

b lim

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x 1

 

 

 

 

b lim f x kx

 

 

1

 

 

 

 

 

 

О

X

x

 

 

lim

 

 

0 y x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x 1

 

 

 

 

 

 

 

наклонная асимптота

 

Горизонтальная

 

у arctgx

 

 

 

lim arctgx

 

 

 

асимптота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y A,

 

lim arctgx

 

 

Y

f x

 

 

где А lim

x

 

 

2

A

 

x

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( k 0 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

односторонние

 

 

 

 

 

горизонтальные

 

О

 

 

 

асимптоты

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исследование функции на монотонность

28

y f (x)

y2

y1

y1

y f (x)

y2

 

 

 

x1

x2

x1 x2

 

y f x возрастающая функ-

y f x убывающая функция

ция на (a,b), если x ,x

2

(a,b) и

на (a,b), если x1,x2 (a,b) и

 

 

 

 

1

 

x1 x2 f x1 f x2 .

x x

2

f x f x

2

.

 

 

1

1

 

 

 

 

x (a,b): f x 0, то f x

x (a,b): f x 0, то f x

возрастает на (a,b).

 

 

убывает на (a,b).

Исследование функции на экстремум

Y

Y

 

 

X

О a

x0 b

О

X

a

x0

b

x0 − точка локального

x0 − точка локального

максимума, если

минимума, если

f x f x0 x a,b .

f x f x0 x a,b .

Необходимое условие существования экстремума

Если x x0 − точка локального экстремума, то в этой точке производная функции либо равна нулю ( f x0 0), либо не существует.

Достаточные условия существования экстремума

29

Пусть

x0 D( f ) –

критическая точка I

рода, т.е. в этой точке

 

или не существует.

 

 

 

f x0 0

 

 

 

 

 

 

 

Вид графика в

 

 

 

Знак производной f (x) в

 

 

 

 

окрестности точки x0

 

окрестности точки

 

Вывод

 

 

 

 

 

x0, f (x0)

 

 

 

x x0

 

x x0

 

 

 

 

+

 

 

 

 

x x0 − точка

 

 

 

 

 

 

 

максимума

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

x x0 − точка

 

 

 

 

 

 

 

минимума

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

+

 

 

 

x x0 − не является

 

 

 

 

 

точкой экстремума,

 

 

 

 

 

 

 

функция возрастает

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x0 − не является

 

 

 

 

 

точкой экстремума,

 

 

 

 

 

 

 

функция убывает

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исследование кривой на вогнутость, выпуклость и точки перегиба

Поясняющий рисунок

Определение

Выпуклая кривая расположена ниже любой касательной, проведенной к кривой в любой точке промежутка

Вогнутая кривая расположена выше любой касательной, проведенной к кривой в любой точке промежутка

Точка перегиба отделяет участок выпуклости от вогнутости

Необходимое условие существования точки перегиба

30

Источник: https://studfile.net/preview/16408001/