Дифференцирование сложной функции

Если функция Дифференцирование сложной функции - student2.ru дифференцируема в точке Дифференцирование сложной функции - student2.ru , а функция Дифференцирование сложной функции - student2.ru дифференцируема в точке Дифференцирование сложной функции - student2.ru , то сложная функция Дифференцирование сложной функции - student2.ru дифференцируема в точке Дифференцирование сложной функции - student2.ru и

Дифференцирование сложной функции - student2.ru ,

где индекс внизу показывает, по какой переменной берется производная.

Задача 4. Найти производные следующих функций:

а) Дифференцирование сложной функции - student2.ru ; г) Дифференцирование сложной функции - student2.ru ;

б) Дифференцирование сложной функции - student2.ru ; д) Дифференцирование сложной функции - student2.ru .

в) Дифференцирование сложной функции - student2.ru ;

Решение. а) Функцию Дифференцирование сложной функции - student2.ru представим как композицию функций Дифференцирование сложной функции - student2.ru и Дифференцирование сложной функции - student2.ru . Используя таблицу производных, находим: Дифференцирование сложной функции - student2.ru , Дифференцирование сложной функции - student2.ru .

Тогда

Дифференцирование сложной функции - student2.ru Дифференцирование сложной функции - student2.ru .

б) Функцию Дифференцирование сложной функции - student2.ru представим как композицию функций Дифференцирование сложной функции - student2.ru ,

Дифференцирование сложной функции - student2.ru и Дифференцирование сложной функции - student2.ru .Найдем производные по промежуточным аргументам: Дифференцирование сложной функции - student2.ru , Дифференцирование сложной функции - student2.ru и Дифференцирование сложной функции - student2.ru .

Производную сложной функции находим по формуле Дифференцирование сложной функции - student2.ru . Окончательно получим Дифференцирование сложной функции - student2.ru = Дифференцирование сложной функции - student2.ru Дифференцирование сложной функции - student2.ru .

Аналогично решается задача в:

Дифференцирование сложной функции - student2.ru Дифференцирование сложной функции - student2.ru Дифференцирование сложной функции - student2.ru =

= Дифференцирование сложной функции - student2.ru Дифференцирование сложной функции - student2.ru Дифференцирование сложной функции - student2.ru Дифференцирование сложной функции - student2.ru = Дифференцирование сложной функции - student2.ru Дифференцирование сложной функции - student2.ru Дифференцирование сложной функции - student2.ru .

г) Предварительно упростив выражение, определяющее функцию, до вида

Дифференцирование сложной функции - student2.ru ,

находим производную:

Дифференцирование сложной функции - student2.ru .

д) Прологарифмируем обе части равенства, задающего функцию

Дифференцирование сложной функции - student2.ru .

Находя производные от левой и правой частей этого тождества, получим

Дифференцирование сложной функции - student2.ru

Вычисляя производную от правой части тождества и решая уравнение относительно Дифференцирование сложной функции - student2.ru , получим

Дифференцирование сложной функции - student2.ru .

Производные высших порядков

Производная от функции Дифференцирование сложной функции - student2.ru также определяется функцией от Дифференцирование сложной функции - student2.ru и может быть дифференцируема.

Производная от производной функции Дифференцирование сложной функции - student2.ru называется производной второго порядка от функции Дифференцирование сложной функции - student2.ru и обозначается:

Дифференцирование сложной функции - student2.ru .

Аналогично определяются производные третьего, четвертого и более высоких порядков.

Задача 5.Найти Дифференцирование сложной функции - student2.ru и Дифференцирование сложной функции - student2.ru для функции Дифференцирование сложной функции - student2.ru ;

Решение. Найдем сначала Дифференцирование сложной функции - student2.ru :

Дифференцирование сложной функции - student2.ru = Дифференцирование сложной функции - student2.ru = Дифференцирование сложной функции - student2.ru .

Затем находим вторую производную:

Дифференцирование сложной функции - student2.ru =

Дифференцирование сложной функции - student2.ru .

Наши рекомендации