Применение производной для упрощения алгебраических и тригонометрических выражений
Прием использования производной для преобразования алгебраических и тригонометрических выражений основан на том, производная иногда имеет значительно более простой вид, чем исходная функция, благодаря чему, она легко интегрируется, что и позволяет найти искомое преобразование исходного выражения:
Задача 1 Упростить выражение:
Решение: Обозначив данное выражение будем иметь:
Таким образом, заданное выражение (1) равно .
Задача 2. Упростить выражение:
Решение:Обозначив это выражение через , будем иметь:
отсюда .
и при получаем:
Так что
Задача 3. Упростить запись функции:
(2)
Решение: Применение обычного аппарата тригонометрии приведёт к относительно громоздким выкладкам. Здесь удобнее воспользоваться производной:
Отсюда
Найдём :
Таким образом функция (2) равна
Задача 4. Упростить запись многочлена:
(3)
Решение: Обозначим многочлен (3) через и найдём последовательно первую и вторую производные этой функции:
Ясно, что Поэтому , где , найдём : при , .