Дифференциал и дифференцируемость функции

Опр.1. Функция y= f (x): v(x0)®R называется дифференцируемой в точке х0, если ее приращение в этой точке Dy= f (x0+Dx)- f (x0).

Dx=x-x0, представимо в виде:

Dy=A Dx+a(Dx)Dx, (1)

где А- некоторая const, не зависящая от Dx, а a(Dх)®0 при Dх®0.

Опр.2. Главная линейная часть приращения функции относительно Dх называется дифференциалом функции f в точке х0 и обозначается d f (x0) или, короче, dy=ADx. Таким образом,

Dy=dy+0(Dx) при Dх®0 (2).

Т.к.

Для большей симметрии записи дифференциала приращение Dх обозначают dх и и называют его дифференциалом независимого переменного. Таким образом, dy=Adx.

Пример 1. Доказать, что функция y=x2-x+3 диффенцируема

на R.

Решение: возьмем "хÎR, дадим ей приращение Dх, тогда

Dу= f (x+Dx)- f (x)=(x+Dx)2-(x+Dx)+3-(x2-x+3)=x2+2xDx+(Dx)2-x-Dx+3-x2+x-3= (2x-1)Dx+(Dx)2

где (Dх)2=0(Dх), т.к. =Dх®0 при Dх®0.

Т.о. Dу=АDх+0(Dх), где А=2х-1, т.е. Dу представимо в виде (1) в "хÎR.

Теорема: Для того, чтобы функция y= f (x):U(x0)®R была дифференцируемой в точке х0Û она имела производную в х0, при этом dy= f /(x0)dx.

Пример 2. Доказать, что функция не дифференцируема в точке =0.

Решение: Имеем

т.е. в точке =0 не дифференцируема.

Пример 3. Пользуясь понятием дифференциала, найти приближенное значение

Решение: рассмотрим функцию ,тогда

- есть значение данной функции при х=0,15

Пусть х0=0, х=0,15. Тогда у(0)=1.

Из (2) видно, что Dy=dy, a dy=f /Dx,т.е.

Dy»f /(x)Dx, Dy=f(x+Dx)-f(x).

Отсюда f(x+Dx)»f(x)+f /(x)Dx. В нашем. случае x=0,

x+Dx=0,15; f(0,15)»f(0)+f /(0) 0,15.

Определим

 
 

ВАРИАНТЫ.

1. Доказать, что функция f (x) не дифференцируема в точке х.


2. Найти дифференциалы функций:

3. Найти приближенное значение функции:

В-1 B-2

y=x5-2x4+3x3-4x2+6, x=1,001 y=(x-3)2(x-2)3(x-4), x=4,001

B-3 B-4

y=ctgx, x=45010/ y=xln(x-2), x=3,001

B-5 B-6

(33)1/5 lg 10,21

B-7 B-8

arctg 1,05 cos 310

В-9 B-10

cos630 tg460

B-11 B-12

sin320 ctg430

B-13 B-14

sin270 cos590

B-15 B-16

tg430 sin290

B-17 B-18

cos620 tg430

B-19 B-20

sin330 cos570

B-21 B-22

ctg470

B-23 B-24

B-25


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: