Bir oran oluşturun ve limiti hesaplayın.
Nereden geldi? türev tablosu ve türev alma kuralları? Tek sınır sayesinde. Sihir gibi görünüyor ama gerçekte el çabukluğudur ve sahtekarlık değildir. sınıfta Türev nedir? Tanımı kullanarak doğrusal ve ikinci dereceden bir fonksiyonun türevlerini bulduğum belirli örneklere bakmaya başladım. Bilişsel ısınma amacıyla rahatsız etmeye devam edeceğiz türev tablosu, algoritmayı ve teknik çözümleri geliştirmek:
Örnek 1
Temel olarak, genellikle aşağıdaki tabloda görünen bir güç fonksiyonunun türevinin özel bir durumunu kanıtlamanız gerekir: .
Çözüm teknik olarak iki şekilde resmileştirilmiştir. Zaten tanıdık olan ilk yaklaşımla başlayalım: merdiven bir tahtayla başlar ve türev fonksiyonu bir noktadaki türevle başlar.
düşünelim bazı ait (belirli) nokta tanım alanı türevi olan fonksiyon. Bu noktada artışı ayarlayalım. (elbette kapsam dahilindeaçık/kapalı
-BEN) ve fonksiyonun karşılık gelen artışını oluşturun:
Limiti hesaplayalım:
0:0 belirsizliği, M.Ö. 1. yüzyıldan kalma standart bir teknikle ortadan kaldırılıyor. Pay ve paydayı eşlenik ifadeyle çarpın :
Böyle bir limiti çözme tekniği giriş dersinde ayrıntılı olarak tartışılmaktadır. fonksiyonların sınırları hakkında.
Kalite olarak aralığın HERHANGİ bir noktasını seçebildiğiniz için, değiştirmeyi yaptıktan sonra şunu elde ederiz:
Cevap
Logaritmalara bir kez daha sevinelim:
Örnek 2
Türev tanımını kullanarak bir fonksiyonun türevini bulun
Çözüm: Aynı görevi desteklemek için farklı bir yaklaşım düşünelim. Tamamen aynı ama tasarım açısından daha rasyonel. Buradaki fikir, çözümün başındaki alt simgeden kurtulmak ve harf yerine harfi kullanmaktır.
düşünelim keyfi ait olduğu nokta tanım alanı fonksiyon (aralık) ve içindeki artışı ayarlayın. Ancak bu arada, çoğu durumda olduğu gibi burada da herhangi bir çekince olmadan yapabilirsiniz, çünkü logaritmik fonksiyon tanım alanının herhangi bir noktasında türevlenebilir.
Daha sonra fonksiyonun karşılık gelen artışı şöyledir:
Türevini bulalım:
Tasarımın sadeliği, yeni başlayanlar için (sadece değil) ortaya çıkabilecek kafa karışıklığı ile dengeleniyor. Sonuçta limitte “X” harfinin değişmesine alışkınız! Ancak burada her şey farklı: - antika bir heykel ve - müze koridorunda hızlı adımlarla yürüyen yaşayan bir ziyaretçi. Yani “x” “sabit gibidir”.
Belirsizliğin adım adım ortadan kaldırılması konusunda yorum yapacağım:
(1) Logaritmanın özelliğini kullanıyoruz.
(2) Parantez içinde payı paydaya, terime ve terime bölün.
(3) Paydada, şu avantajlardan yararlanmak için yapay olarak "x" ile çarpıp bölüyoruz dikkate değer sınır , iken sonsuz küçüköne çıkıyor.
Cevap: türevin tanımı gereği:
Veya kısaca:
Kendiniz iki tablo formülü daha oluşturmayı öneriyorum:
Örnek 3
Bu durumda, derlenen artışın derhal ortak bir paydaya düşürülmesi uygundur. Dersin sonunda ödevin yaklaşık bir örneği (ilk yöntem).
Örnek 3:Çözüm
: bir noktayı düşünün
, fonksiyonun tanım alanına ait
. Bu noktada artışı ayarlayalım
ve fonksiyonun karşılık gelen artışını oluşturun:
noktasındaki türevi bulalım.
:
O zamandan beri
herhangi bir noktayı seçebilirsiniz
fonksiyon alanı
, O
Ve
Cevap
:
türevin tanımı gereği
Örnek 4
Tanıma göre türevi bulun
Ve burada her şeyin azaltılması gerekiyor harika sınır. Çözüm ikinci şekilde resmileştirilmiştir.
Bir dizi başka tablosal türevler. Tam liste okul ders kitabında veya örneğin Fichtenholtz'un 1. cildinde bulunabilir. Farklılaşma kurallarının kanıtlarını kitaplardan kopyalamanın pek bir anlamı görmüyorum - bunlar da formül tarafından üretiliyor.
Örnek 4:Çözüm
ait
ve içindeki artışı ayarlayın
Türevini bulalım:
Harika bir limit kullanmak
Cevap
:
tanımı gereği
Örnek 5
Türev tanımını kullanarak bir fonksiyonun türevini bulun
Çözüm: Birinci tasarım stilini kullanıyoruz. 'a ait bir noktayı ele alalım ve bu noktadaki argümanın artışını belirtelim. Daha sonra fonksiyonun karşılık gelen artışı şöyledir:
Belki bazı okuyucular, artışların yapılması gereken prensibi henüz tam olarak anlamamışlardır. Bir nokta (sayı) alın ve içindeki fonksiyonun değerini bulun: yani fonksiyona yerine"X" değiştirilmelidir. Şimdi ayrıca çok spesifik bir sayı alıyoruz ve onu fonksiyonda değiştiriyoruz. yerine"iksa": . Farkı yazıyoruz ve gerekli tamamen parantez içine alın.
Derlenmiş işlev artışı Hemen basitleştirmek faydalı olabilir. Ne için? Çözümü kolaylaştırın ve daha da kısaltın.
Formüller kullanıyoruz, parantezleri açıyoruz ve azaltılabilecek her şeyi azaltıyoruz:
Hindinin içi çıkarılmış, kızartmada sorun yok:
Herhangi bir reel sayıyı değer olarak seçebildiğimiz için yerine koyma işlemini yapıp şunu elde ederiz: .
Cevap: tanımı gereği.
Doğrulama amacıyla türevi kullanarak bulalım. farklılaşma kuralları ve tabloları:
Doğru cevabı önceden bilmek her zaman yararlı ve keyiflidir, bu nedenle önerilen işlevi çözümün en başında zihinsel olarak veya taslak halinde "hızlı" bir şekilde farklılaştırmak daha iyidir.
Örnek 6
Türev tanımına göre bir fonksiyonun türevini bulun
Bu kendi başınıza çözebileceğiniz bir örnektir. Sonuç açıktır:
Örnek 6:Çözüm
: bir noktayı düşünün
ait
ve içindeki argümanın artışını ayarlayın
. Daha sonra fonksiyonun karşılık gelen artışı şöyledir:
Türevini hesaplayalım:
Böylece:
Çünkü
herhangi bir gerçek sayıyı seçebilirsiniz, o zaman
Ve
Cevap
:
tanımı gereği.
2. stile geri dönelim:
Örnek 7
Ne olması gerektiğini hemen öğrenelim. İle karmaşık fonksiyonların farklılaşma kuralı:
Çözüm: öğesine ait rastgele bir noktayı düşünün, argümanın artışını bu noktaya ayarlayın ve fonksiyonun artışını oluşturun:
Türevini bulalım:
(1) Kullanım trigonometrik formül .
(2) Sinüs altında parantezleri açıyoruz, kosinüs altında da benzer terimleri sunuyoruz.
(3) Sinüs altında terimleri azaltıyoruz, kosinüs altında payı paydaya terime bölüyoruz.
(4) Sinüs tuhaflığından dolayı “eksi”yi çıkarıyoruz. Kosinüsün altında terimin olduğunu belirtiyoruz.
(5) Paydayı kullanabilmek için yapay çarpma işlemi yapıyoruz. ilk harika sınır. Böylece belirsizlik ortadan kalktı, sonucu düzeltelim.
Cevap: tanımı gereği
Gördüğünüz gibi, ele alınan sorunun ana zorluğu, sınırın karmaşıklığına + ambalajın hafif benzersizliğine dayanmaktadır. Pratikte her iki tasarım yöntemi de ortaya çıkıyor, bu yüzden her iki yaklaşımı da mümkün olduğunca ayrıntılı olarak açıklıyorum. Bunlar eşdeğerdir, ancak yine de benim öznel izlenimime göre, aptalların "X-sıfır" ile 1. seçeneğe bağlı kalması daha tavsiye edilir.
Örnek 8
Tanımı kullanarak fonksiyonun türevini bulun
Örnek 8:Çözüm
: keyfi bir noktayı düşünün
ait
, içindeki artışı ayarlayalım
ve fonksiyonun artışını oluşturun:
Türevini bulalım:
Trigonometrik formülü kullanıyoruz
ve ilk dikkate değer sınır:
Cevap
:
tanımı gereği
Sorunun daha nadir bir versiyonuna bakalım:
Örnek 9
Türev tanımını kullanarak fonksiyonun noktadaki türevini bulun.
Öncelikle sonuç ne olmalı? Sayı
Cevabı standart şekilde hesaplayalım:
Çözüm: Açıklık açısından bakıldığında bu görev çok daha basittir, çünkü formül bunun yerine belirli bir değeri dikkate alır.
Noktadaki artışı ayarlayalım ve fonksiyonun karşılık gelen artışını oluşturalım:
Bir noktada türevi hesaplayalım:
Çok nadir bir teğet fark formülü kullanıyoruz ve bir kez daha çözümü azaltıyoruz ilk harika sınır:
Cevap: Bir noktadaki türevin tanımı gereği.
Sorunu "genel olarak" çözmek o kadar da zor değil - tasarım yöntemini değiştirmek veya ona bağlı olmak yeterlidir. Bu durumda sonucun bir sayı değil, türetilmiş bir fonksiyon olacağı açıktır.
Örnek 10
Tanımı kullanarak fonksiyonun türevini bulun daha önce genel terimlerle tanımladığım bir noktada (bir tanesi sonsuz olabilir) türev hakkında teorik ders.
Parçalı olarak verilen bazı fonksiyonlar grafiğin "birleşim" noktalarında da türevlenebilir; örneğin, kediköpeğin ortak bir türevi ve ortak bir teğeti (x ekseni) vardır. Eğri, ancak ! ile türevlenebilir İlgilenenler az önce çözülen örneği kullanarak bunu kendileri doğrulayabilirler.
©2015-2019 sitesi
Tüm hakları yazarlarına aittir. Bu site yazarlık iddiasında bulunmaz, ancak ücretsiz kullanım sağlar.
Sayfa oluşturulma tarihi: 2017-06-11
Makalenin içeriği
TÜREV– fonksiyonun türevi sen = F(X), belirli bir aralıkta verilir ( A, B) noktada X Bu aralığın değeri, fonksiyonun artış oranının yöneldiği sınır olarak adlandırılır. F bu noktada argümanın artışı sıfıra yaklaştığında argümanın karşılık gelen artışına.
Türev genellikle şu şekilde gösterilir:
Diğer tanımlamalar da yaygın olarak kullanılmaktadır:
Anlık hız.
Bırakın nokta M düz bir çizgide hareket eder. Mesafe S başlangıç konumundan sayılan hareket noktası M 0 , zamana bağlı T yani S zamanın bir fonksiyonu var T: S= F(T). Zamanın bir noktasında izin ver T hareket noktası M uzaktaydı S başlangıç pozisyonundan M 0 ve bir sonraki anda T+D T kendini bir konumda buldu M 1 – uzaktan S+D S başlangıç konumundan ( resme bak.).
Böylece belli bir süre boyunca D T mesafe S D miktarı kadar değişti S. Bu durumda D zaman aralığında T büyüklük S alınan artış D S.
Ortalama hız her durumda bir noktanın hareket hızını doğru bir şekilde karakterize edemez. M zamanın bir noktasında T. Örneğin, D aralığının başlangıcındaki cisim Tçok hızlı ve sonunda çok yavaş hareket ederse, ortalama hız noktanın hareketinin belirtilen özelliklerini yansıtamayacak ve o andaki hareketinin gerçek hızı hakkında bir fikir veremeyecek T. Ortalama hızı kullanarak gerçek hızı daha doğru bir şekilde ifade etmek için daha kısa bir zaman dilimi ayırmanız gerekir. T. Çoğu, şu anda bir noktanın hareket hızını tam olarak karakterize eder T D noktasında ortalama hızın yöneldiği sınır T® 0. Bu sınıra mevcut hız denir:
Böylece, belirli bir andaki hareket hızına yol artış oranının D sınırı denir. S zaman artışına D T, zaman artışı sıfıra yaklaştığında. Çünkü
Türevin geometrik anlamı. Bir fonksiyonun grafiğine teğet.
Teğet doğruların inşası diferansiyel hesabın doğuşuna yol açan problemlerden biridir. Diferansiyel hesapla ilgili olarak Leibniz tarafından yazılan ilk yayınlanmış eser şu başlığı taşıyordu: Ne kesirli ne de irrasyonel niceliklerin engel teşkil etmediği teğetlerin yanı sıra yeni bir maksimum ve minimum yöntemi ve bunun için özel bir hesap türü.
Eğri fonksiyonun grafiği olsun sen =F(X) dikdörtgen koordinat sisteminde ( santimetre. pirinç.).
Bir miktar değerde X fonksiyon önemlidir sen =F(X). Bu değerler X Ve sen eğri üzerindeki nokta karşılık gelir M 0(X, sen). Eğer argüman X vermek artış D X, ardından bağımsız değişkenin yeni değeri X+D X yeni fonksiyon değerine karşılık gelir y+ D sen = F(X + D X). Eğrinin karşılık gelen noktası nokta olacaktır M 1(X+D X,sen+D sen). Bir sekant çizerseniz M 0M 1 ve j ile gösterilir eksenin pozitif yönü ile bir çaprazın oluşturduğu açı ÖküzŞekilden bu hemen anlaşılıyor.
eğer şimdi D X sıfıra eğilimlidir, o zaman nokta M 1 eğri boyunca hareket ederek noktaya yaklaşır M 0 ve açı J D ile değişir X. Şu tarihte: Dx® 0 j açısı belirli bir a sınırına yönelir ve noktadan geçen düz çizgi M 0 ve x ekseninin pozitif yönü olan a açısına sahip bileşen istenen teğet olacaktır. Eğimi:
Buradan, F´( X) = tga
onlar. türev değeri F´( X) belirli bir bağımsız değişken değeri için X fonksiyonun grafiğine teğetin oluşturduğu açının tanjantına eşittir F(X) karşılık gelen noktada M 0(X,sen) pozitif eksen yönü ile Öküz.
Fonksiyonların türevlenebilirliği.
Tanım. Eğer fonksiyon sen = F(X) noktasında bir türevi vardır X = X 0 ise fonksiyon bu noktada türevlenebilirdir.
Türevi olan bir fonksiyonun sürekliliği. Teorem.
Eğer fonksiyon sen = F(X) bir noktada türevlenebilir X = X 0 ise bu noktada süreklidir.
Dolayısıyla fonksiyonun süreksizlik noktalarında türevi olamaz. Bunun tersi sonuç yanlıştır, yani. bir noktada olduğu gerçeğinden X = X 0 işlevi sen = F(X) sürekli olması bu noktada türevlenebilir olduğu anlamına gelmez. Örneğin, fonksiyon sen = |X| herkes için sürekli X(–Ґ x x = 0'ın türevi yoktur. Bu noktada grafiğe teğet yoktur. Sağ teğet ve sol teğet vardır ancak bunlar çakışmaz.
Türevlenebilir fonksiyonlarla ilgili bazı teoremler. Türevin köklerine ilişkin teorem (Rolle teoremi). Eğer fonksiyon F(X) segment üzerinde süreklidir [A,B], bu segmentin tüm iç noktalarında ve uçlarında türevlenebilir X = A Ve X = B sıfıra gider ( F(A) = F(B) = 0), o zaman segmentin içinde [ A,B] en az bir nokta var X= İle, A c b, burada türev Fў( X) sıfıra gider, yani Fў( C) = 0.
Sonlu artış teoremi (Lagrange teoremi). Eğer fonksiyon F(X) aralığında süreklidir [ A, B] ve bu parçanın tüm iç noktalarında, ardından parçanın içinde türevlenebilir [ A, B] en az bir nokta var İle, A cb bu
F(B) – F(A) = Fў( C)(B– A).
İki fonksiyonun artışlarının oranına ilişkin teorem (Cauchy teoremi). Eğer F(X) Ve G(X) – segment üzerinde sürekli iki fonksiyon [A, B] ve bu segmentin tüm iç noktalarında türevlenebilir ve Gў( X) bu segmentin içinde herhangi bir yerde kaybolmaz, ardından segmentin içinde [ A, B] böyle bir nokta var X = İle, A cb bu
Çeşitli derecelerin türevleri.
Fonksiyona izin ver sen =F(X) belirli bir aralıkta türevlenebilirdir [ A, B] Türev değerler F ў( X), genel olarak konuşursak, bağlıdır X yani türev F ў( X) aynı zamanda bir fonksiyonudur X. Bu fonksiyonun türevini alırken, fonksiyonun ikinci türevini elde ederiz. F(X), belirtilen F ўў ( X).
Türev N- fonksiyonun sırası F(X) türevinin (birinci dereceden) türevi olarak adlandırılır N- 1- th ve sembolü ile gösterilir sen(N) = (sen(N– 1))ў.
Çeşitli siparişlerin diferansiyelleri.
Fonksiyon diferansiyeli sen = F(X), Nerede X– bağımsız değişken, evet ölmek = F ў( X)dx, bazı işlevler X, ama nereden X yalnızca ilk faktör bağlı olabilir F ў( X), ikinci faktör ( dx) bağımsız değişkenin artışıdır X ve bu değişkenin değerine bağlı değildir. Çünkü ölmek bir fonksiyon var X O zaman bu fonksiyonun diferansiyelini belirleyebiliriz. Bir fonksiyonun diferansiyelinin diferansiyeline, bu fonksiyonun ikinci diferansiyeli veya ikinci dereceden diferansiyeli denir ve şöyle gösterilir: D 2sen:
D(dx) = D 2sen = F ўў( X)(dx) 2 .
Diferansiyel N- birinci dereceden diferansiyelin birinci diferansiyeli denir N- 1- sıra:
d n y = D(d n–1sen) = F(N)(X)dx(N).
Kısmi türev.
Bir fonksiyon bir argümana değil birden fazla argümana bağlıysa x ben(Ben 1 ila 1 arasında değişir N,Ben= 1, 2,… N),F(X 1,X 2,… xn), daha sonra diferansiyel hesaplamada, yalnızca bir argüman değiştiğinde birkaç değişkenli bir fonksiyonun değişim oranını karakterize eden kısmi türev kavramı tanıtılır, örneğin, x ben. göre 1. dereceden kısmi türev x ben sıradan bir türev olarak tanımlanır ve dışındaki tüm argümanların olduğu varsayılır. x ben, değerleri sabit tutun. Kısmi türevler için gösterim tanıtıldı
Bu şekilde tanımlanan 1. dereceden kısmi türevler (aynı argümanların fonksiyonları olarak) da kısmi türevlere sahip olabilir, bunlar ikinci dereceden kısmi türevlerdir, vb. Farklı argümanlardan alınan bu tür türevlere karışık denir. Aynı mertebeden sürekli karışık türevler, türev alma sırasına bağlı değildir ve birbirine eşittir.
Anna Chugainova
y = f(x) fonksiyonu X aralığında tanımlı olsun. Türev xo noktasındaki y = f(x) fonksiyonuna limit denir
= .
Eğer bu sınır sonlu, o zaman f(x) fonksiyonu çağrılır türevlenebilir bu noktada X O;
Üstelik bu noktada zorunlu olarak sürekli olduğu ortaya çıkıyor. Söz konusu limit (veya - )'ye eşitse, o zaman noktadaki fonksiyonun sağlanması şartıyla O X Söz konusu limit (veya - )'ye eşitse, o zaman noktadaki fonksiyonun sağlanması şartıyla O sürekli olduğundan, f(x) fonksiyonunun şu noktada olduğunu söyleyeceğiz:.
sonsuz türev
Türev sembollerle gösterilir
y , f (xo), , . Türevini bulmaya denir farklılaşma işlevler. Türevin geometrik anlamı Söz konusu limit (veya - )'ye eşitse, o zaman noktadaki fonksiyonun sağlanması şartıyla O ; türevin belirli bir noktada y=f(x) eğrisine teğet eğimi olmasıdır fiziksel anlamı
yolun zamana göre türevinin, hareketli bir noktanın doğrusal hareketi sırasında s = s(t) to anında anlık hızı olmasıdır. İle Eğer
sabit bir sayıysa ve u = u(x), v = v(x) bazı türevlenebilir fonksiyonlarsa, bu durumda aşağıdaki türev alma kuralları geçerlidir:
1) (c) " = 0, (cu) " = cu";
2) (u+v)" = u"+v";
3) (uv)" = u"v+v"u;
4) (u/v)" = (u"v-v"u)/v 2; 5) eğer y = f(u), u = (x), yani. y = f((x)) - karmaşık fonksiyon veya süperpozisyon
, diferansiyellenebilir fonksiyonlardan oluşan ve f , o zaman , veya
6) y = f(x) fonksiyonu için ters türevlenebilir bir x = g(y) fonksiyonu ve 0 varsa, o zaman .
Türevin tanımına ve türev alma kurallarına dayanarak, ana temel fonksiyonların tablo halindeki türevlerinin bir listesini derlemek mümkündür. 1. (u )" = u 1 u" ( ).
R
2. (a u)" = a u lna u".
3. (e u)" = e sen sen".
4. (log a u)" = u"/(u ln a).
5. (ln u)" = u"/u.
6. (sin u)" = cos u u".
7. (cos u)" = - sin u u".
8. (tg u)" = 1/ cos 2 u u".
9. (ctg u)" = - u" / sin 2 u.
10. (arcsin u)" = u" / .
11. (arccos u)" = - u" / .
12. (yay u)" = u"/(1 + u 2).
13. (yay u)" = - u"/(1 + u 2). y=u v , (u>0) üstel ifadesinin türevini hesaplayalım; burada sen Ve v Söz konusu limit (veya - )'ye eşitse, o zaman noktadaki fonksiyonun sağlanması şartıyla fonksiyonun özü belirli bir noktada türevleri olan,sen".
v"
y=u v eşitliğinin logaritmasını alarak ln y = v ln u elde ederiz. Söz konusu limit (veya - )'ye eşitse, o zaman noktadaki fonksiyonun sağlanması şartıyla Kural 3, 5'i ve logaritmik bir fonksiyonun türevi formülünü kullanarak elde edilen eşitliğin her iki tarafından da şunu elde ederiz:
y"/y = vu"/u +v" ln u, dolayısıyla y" = y (vu"/u +v" ln u).
(u v)"=u v (vu"/u+v" ln u), u > 0.
Örneğin, eğer y = x sin x ise, o zaman y" = x sin x (sin x/x + cos x ln x).
Eğer y = f(x) fonksiyonu bu noktada türevlenebilirse X yani bu noktada sonlu bir türevi var sen", bu durumda = y"+, burada х 0'da 0; dolayısıyla y = y" х + x.
Fonksiyon artışının x'e göre doğrusal olan ana kısmına denir. diferansiyel işlevler ve dy ile gösterilir: dy = y" х. Bu formülde y=x koyarsak dx = x"х = 1х =х elde ederiz, dolayısıyla dy=y"dx yani sembolü elde edilir. Türev gösterimi bir kesir olarak düşünülebilir.
Fonksiyon artışı sen eğrinin ordinatındaki artış ve diferansiyel d sen tanjantın ordinat artışıdır.
y=f(x) fonksiyonunun türevini y = f (x) bulalım. Bu türevin türevine denir ikinci dereceden türev f(x) fonksiyonları veya ikinci türev, .
ve belirlenmiş
Aşağıdakiler aynı şekilde tanımlanmış ve belirlenmiştir: - ,
üçüncü dereceden türev
dördüncü dereceden türev - ve genel olarak - .
n'inci dereceden türev.15. Örnek 3
y=(3x 3 -2x+1)sin x fonksiyonunun türevini hesaplayın.Çözüm.
Kural 3'e göre, y"=(3x 3 -2x+1)"sin x + (3x 3 -2x+1)(sin x)" = = (9x 2 -2)sin x + (3x 3 -2x) +1)çünkü x. 3.16 Örnek
y=(3x 3 -2x+1)sin x fonksiyonunun türevini hesaplayın.. = .
n'inci dereceden türev.17. y"'yi bulun, y = tan x + .
y=(3x 3 -2x+1)sin x fonksiyonunun türevini hesaplayın. Toplamı ve bölümü ayırt etmeye yönelik kuralları kullanarak şunu elde ederiz: y"=(tgx + )" = (tgx)" + ()" = + .
78875C8D X Başvuru X
Türev matematiksel analizdeki en önemli kavramdır. Argümanın işlevindeki değişikliği karakterize eder bir noktada. Dahası, türevin kendisi argümanın bir fonksiyonudur
Bir fonksiyonun türevi bir noktada, fonksiyonun artışının argümanın artışına oranının (eğer varsa ve sonluysa) limiti denir, ancak ikincisi sıfıra eğilimlidir. :
En sık kullanılanlar şunlardır türev gösterimi Örnek 1. Faydalanmak
türevin tanımı
, fonksiyonun türevini bulun
Çözüm. Türevin tanımından hesaplanması için aşağıdaki şema izlenir.
Argümanın artışının sıfıra yani problem ifadesinde gerekli olan türevine doğru gitmesi koşuluyla bu oranın limitini hesaplayalım:
Türevin fiziksel anlamı
İLE türev kavramı Galileo Galilei'nin cisimlerin serbest düşme yasasını ve daha geniş anlamda bir noktanın düzgün olmayan doğrusal hareketinin anlık hızı sorununu incelemesine yol açtı.
Çakıl taşının kaldırılmasına ve ardından dinlenmeden serbest bırakılmasına izin verin. Yol S zamanda yolculuk yapıldı T yani zamanın bir fonksiyonudur. s = s(T). Bir noktanın hareket kanunu verilirse, herhangi bir zaman dilimi için ortalama hız belirlenebilir. Bir an önce çakıl taşının yerinde olmasına izin verin A ve şu anda - pozisyonda B. Belirli bir süre boyunca (başlangıçtan itibaren T to) noktası yolu geçti. Dolayısıyla bu zaman periyodu için ile gösterdiğimiz ortalama hareket hızı;
.
Ancak serbestçe düşen bir cismin hareketi açıkça eşitsizdir. Hız Ve düşüş sürekli artıyor. Ve ortalama hız artık rotanın çeşitli bölümlerindeki hareket hızını karakterize etmek için yeterli değil. Süre ne kadar kısa olursa bu karakteristik o kadar doğru olur. Bu nedenle, aşağıdaki kavram tanıtılmıştır: doğrusal hareketin anlık hızı (veya belirli bir andaki hız) T) şu noktada ortalama hız sınırı olarak adlandırılır:
(bu sınırın mevcut olması ve sonlu olması şartıyla).
Böylece anlık hızın, fonksiyonun artış oranının sınırı olduğu ortaya çıktı. S(T) argüman artışına T Bu, genel formda aşağıdaki gibi yazılan türevdir:.
.
Belirtilen sorunun çözümü türevin fiziksel anlamı . Yani fonksiyonun türevi y=f(X) noktada X bir fonksiyonun artışının, argümanın artışına oranı (eğer varsa ve sonluysa), argümanın sıfıra yönelmesi koşuluyla limiti olarak adlandırılır.
Örnek 2. Bir fonksiyonun türevini bulun
Çözüm. Türevin tanımından hesaplanması için aşağıdaki şema izlenir.
Adım 1. Argümanı artıralım ve bulalım
Adım 2. Fonksiyonun artışını bulun:
Adım 3. Fonksiyon artışının argüman artışına oranını bulun:
Adım 4. Bu oranın limitini, yani türevini hesaplayın:
Türevin geometrik anlamı
Fonksiyon bir aralıkta tanımlansın ve nokta M Fonksiyonun grafiğindeki argümanın değerine karşılık gelir ve nokta R- Anlam. Hadi noktaları çizelim M Ve R düz çizgi ve onu çağır sekant. Kesen ile eksen arasındaki açıyı ifade edelim. Açıkçası, bu açı bağlıdır.
Varsa
noktadan geçmeye sekantın sınır konumu denir Bay en (veya en).
Bir fonksiyonun grafiğine bir noktada teğet M sekantın sınır konumu denir Bay veya, 'de aynıdır.
Tanımdan, bir teğetin varlığı için bir limitin olması yeterlidir.
,
ve limit, teğetin eksene eğim açısına eşittir.
Şimdi teğetin kesin bir tanımını verelim.
Teğet Bir noktadaki bir fonksiyonun grafiğine göre, noktadan geçen ve eğimi olan düz bir çizgi vardır; denklemi olan düz çizgi
Bu tanımdan şu sonuç çıkıyor bir fonksiyonun türevi apsisli noktada bu fonksiyonun grafiğine teğetin eğimine eşittir X. Türevin geometrik anlamı budur.