Производная степенно-показательной функции
Используя правило дифференцирования неявной функции можно находить производные некоторых сложных функций.
Задание 29.Найти производную степенно-показательной функции , в которой основание степени и показатель степени являются некоторыми функциями аргумента х.
Решение. Прологарифмируем заданную функцию:
.
Производную y' будем искать, дифференцируя полученное выражение по правилу дифференцирования неявной функции:
,
.
Окончательно для производной степенно-показательной функции можно записать:
Из полученной формулы видно, что вначале степенно-показательную функцию мы рассматриваем как показательную со сложным показателем степени , где a = f(x) и первое слагаемое получаем при дифференцировании заданной функции по правилу нахождения производной показательной функции:
Второе слагаемое получаем при дифференцировании степенно-показательной функции как сложной степенной функции [f(x)]n, где n = φ(x).
В результате дифференцирования сложной степенной функции получаем второе слагаемое
, где n = φ(x).
Задание 30.Найти производную функции:
Решение. Данная функция является степенно-показательной функцией. Для заданной функции обозначим , , , .
Для производной заданной функции по формуле
получим:
Производная функции, заданной параметрически.
При параметрическом задании функции зависимость функции у от аргумента х задается двумя уравнениями y = f(t); x = φ(t).
Производная функции, заданной параметрически вычисляется в следующем порядке.
1. Находим производную функции у по параметру t:
.
2. Находим производную аргумента х по параметру t:
.
3. Находим производную функции у по параметру х:
.
Задание 31. Найти значение производной функции заданной уравнениями:
y = t cost; x = t (1 – sint),
при t = π.
Решение. Находим производную ,
.
Находим производную ,
.
Находим производную ,
.
Находим значение производной при t = π:
.
Задание 32.Найти производную функции, заданной в параметрическом виде:
Решение. Находим производную по формуле .
Находим производную :
Находим производную :
Задание 33.Найти производную второго порядка от функции:
Решение. Находим производную первого порядка:
Еще раз дифференцируем и получим производную второго порядка:
Найти самостоятельно производную функции:
а) | б) | |
a) | б) | |
Ответы
1а)
1б)
2а)
2б)
3а)
Можно упростить выражение до нахождения производной, сократив на х, тогда
3б)
4а) .
4б) .
5а) .
5б) , если решать по формуле производной произведения.
, если решать по формуле производной частного.
После преобразования получим:
.
6а) .
6б) .
7а) .
7б) .
8а) .
8б) .
9а) .
9б) .
10а) .
10б) .
11а) .
11б) .
12а) .
12б)
13а) .
13б) .
14а) .
14б)
15а) .
15б)
16а)
.
16б)
.
17а)
.
17б) .
18а)
.
18б)
.
19 а
19 б
20 а
20 б