Производная (функции в точке) — основное понятие дифференциального исчисления, характеризующее скорость изменения функции (в данной точке). Определяется как предел отношения приращения функции к приращению ее аргумента при стремлении приращения аргумента к нулю, если такой предел существует. Функцию, имеющую конечную производную (в некоторой точке), называют дифференцируемой (в данной точке). Процесс вычисления производной называется дифференци́рованием. Обратный процесс — интегрирование.
Определение
Пусть в некоторой окрестности точки определена функция Производной функции называется такое число , что функцию в окрестности U (x 0) можно представить в виде
f (x 0 + h) = f (x 0) + Ah + o (h)
если существует.
[править] Определение производной функции через предел
Пусть в некоторой окрестности точки определена функция Производной функции f в точке x 0 называется предел, если он существует,
[править] Общепринятые обозначения производной функции y = f (x) в точке x 0
Заметим, что последнее обычно обозначает производную по времени
|
|
Дифференцируемость
Производная функции f в точке x 0, будучи пределом, может не существовать или существовать и быть конечной или бесконечной. Функция f является дифференцируемой в точке x 0 тогда и только тогда, когда её производная в этой точке существует и конечна:
Для дифференцируемой в x 0 функции f в окрестности U (x 0) справедливо представление
при
Производные высших порядков
Понятие производной произвольного порядка задаётся рекуррентно. Полагаем
Если функция f дифференцируема в x 0, то производная первого порядка определяется соотношением
Пусть теперь производная n -го порядка f (n) определена в некоторой окрестности точки x 0 и дифференцируема. Тогда
Правила дифференцирования:
§ C ' = 0
§ x ' = 1
§ [2]
§ [3]
§
§ …(g ≠ 0)
§ (g ≠ 0)