Производная сложной функции. Пусть у = f(u) – функция от переменной u, а - функция от переменной х
Пусть у = f(u) – функция от переменной u, а - функция от переменной х, тогда - сложная функция.
Теорема.Если у = f(u) и - дифференцируемые функции от своих аргументов, то производная сложной функции существует и равна производной данной функции по промежуточному аргументу u, умноженной на производную самого промежуточного аргумента по независимой переменной х, т.е. .
Эта теорема распространяется и на сложные функции, которые состоят из нескольких вложенных функций. Например, если , , , т.е. , то .
Найти производные функций:
1) .
Представим данную функцию как , где , тогда
= .
2) .
, где , тогда
.
Можно не вводить промежуточную переменную, а сразу находить производную по внешней функции, и умножать ее на производную внутренней функции:
.
производная производная
степенной основания
ф-и степени.
3) .
Обозначим ; , тогда .
4) .
; . Воспользуемся формулой (2) из таблицы, и результат умножим на . Видно, что обозначенная нами через функция сама является сложной: степенная функция, у которой основание тоже является функцией.
,
.
Эту же производную можно найти другим способом. Перепишем условие:
, тогда как производная степенной функции:
.
5) .
Обозначим: ; ; , тогда , где
; , подставим:
.
Эту же производную можно найти другим способом. Перепишем условие:
.
Производная произведения и частного
Найти производные функций:
1)
Обозначим через ; , тогда y=u. v , т.е. нужно найти производную произведения двух функций. Применим формулу: ;
; , тогда .
2)
; .
3)
.
4)
Имеем частное двух функций: . Согласно формуле для нахождения производной частного двух функций , имеем:
.
5)
Производная тригонометрических функций
Найти производные функций:
1)
Имеем сложную функцию, в которой внешняя функция , а внутренняя
По правилу дифференцирования сложных функций находим производную внешней функции и умножаем ее на производную внутренней:
2)
Имеем алгебраическую сумму двух сложных функций.
.
3)
.
4)
Сначала находим производную корня, и умножаем ее на производную подкоренного выражения.
.
5)
Имеем сложную функцию, состоящую из 3-х звеньев: ;
;
.
6)
Имеем сумму двух сложных функций.
производная произв. произв. произв. произв.
степени косинуса степени синуса аргумента
7)
Перепишем: . Тогда .
8)
Нужно обратить внимание, что в формулу производной обратной тригонометрической функции вместо нужно брать квадрат всей функции, которая стоит под знаком обратной тригонометрической функции, и еще умножить на производную этой функции.
.
9)
10)