Производные основных элементарных функций

Пример 1. Пусть y=f(x)=C (С – произвольная константа). Найдем производную y′ этой функции. То есть найдем производную C′ константы С.

Решение. Его можно получить тремя способами.

а) Способ 1 – геометрический.

Графиком функции y=C является горизонтальная прямая. Касательной к этой прямой, проведенной в любой ее точке, будет она сама. Ее угол наклона α к оси ох равен нулю. Но tg0=0. Значит, y′=C′=0.

б) Способ 2 – физический.

Функция y=C от x не зависит, то есть с изменением x не меняется. А значит, скорость v(x) ее изменения равна нулю. Но ведь скорость изменения функции, согласно (1.7) – это производная функции. Таким образом, если y=C, то y′=C′=0. Физический смысл этого вывода очевиден: если координата y движущейся точки неизменна, то точка стоит. А значит, скорость ее движения равна нулю.

в) Способ 3 – математический.

Воспользуемся математическим определением (1.6) производной функции:

Итак, разными способами получаем один и тот же вывод: если y=C, то y′=C′=0.

Производная сложной функции.

Производные высших порядков.

Производные высших порядков

Если функция имеет производную в каждой точке своей области определения, то ее производная есть функция от . Функция , в свою очередь, может иметь производную, которую называют производной второго порядка функции (или второй производной) и обозначают символом . Таким образом

Пример:

Задание. Найти вторую производную функции

Решение. Для начала найдем первую производную:

Для нахождения второй производной продифференцируем выражение для первой производной еще раз:

Ответ.

Калькулятор для решения производных

http://www.webmath.ru/web/prog57_1.php

Дифференциал функции.

Дифференциал функции

Пусть функция дифференцируема в точке , то есть приращение этой функции можно представить в виде суммы двух слагаемых: линейного относительно и нелинейного членов:

где при .

Дифференциалом функции называется линейная относительно часть приращения функции. Она обозначается как или . Таким образом:

Замечание

Дифференциал функции составляет основную часть ее приращения.

Замечание

Наряду с понятием дифференциала функции вводится понятие дифференциала аргумента. По определению дифференциал аргумента есть приращение аргумента:

Замечание

Формулу для дифференциала функции можно записать в виде:

Отсюда получаем, что

Итак, это означает, что производная может быть представлена как обыкновенная дробь - отношение дифференциалов функции и аргумента.