Геометрический смысл производной. Производная в точке x0 равна угловому коэффициенту касательной к графику функции y = f(x) в этой точке.
Рассмотрим график функции y = f (x):
Из рис.1 видно, что для любых двух точек A и B графика функции: , где - угол наклона секущей AB. Таким образом, разностное отношение равно угловому коэффициенту секущей.
Если зафиксировать точку A и двигать по направлению к ней точку B, то неограниченно уменьшается и приближается к 0, а секущая АВ приближается к касательной АС.
Следовательно, предел разностного отношения равен угловому коэффициенту касательной в точке A.
Отсюда следует: производная функции в точке есть угловой коэффициент касательной к графику этой функции в этой точке.
В этом и состоит геометрический смысл производной.
11.Правила дифференцирования.
Пусть заданы две функции и , которые имеют производные в точке .
1. Производная алгебраической суммы равна алгебраической сумме производных. .
Покажем это. Пусть некоторая функция у, равная имеет приращение . Тогда функции и тоже должны получить приращения и , соответственно. Новое значение будет , а для – , следовательно,
|
|
Найдем по определению (2) производной
.
2. Производная произведения равна . Покажем справедливость этого равенства.
Если, как в первом случае, дать приращение , то функции u и v также получат приращение, следовательно, и функция тоже изменится. Найдем .
.
По определению производной
Если необходимо вычислить производную нескольких сомножителей, например, , если все три функции имеют производные в точке , используя правило вычисления производной для двух сомножителей, получим
3. Производная частного. Рассмотрим функцию , причем, кроме существования производных в точке для функций и необходимо положить, что в точке отлична от нуля.
Найдем .
и тогда из определения производной имеем
.
Пример. Показать, что .
Решение. Используя производную частного
4. Производная сложной функции. Пусть дана , где . Тогда имеет место теорема, которую приведем здесь без доказательства.
Теорема. Если функция имеет в точке производную и функция имеет в точке производную , тогда сложная функция имеет в точке производную, равную
(3)
Пример. Найти производную функции .
Решение. .
Пример. Найти производную функции .