Механический смысл производной



Рассмотрим прямолинейное движение некоторого твердого тела или материальной точки.

Пусть в некоторый момент времени движущаяся точка  находилась на расстоянии  от начального положения .

Через некоторый промежуток времени  она переместилась на расстояние . Отношение =  - средняя скорость материальной точки . Найдем предел этого отношения, учитывая что .

 

Следовательно, определение мгновенной скорости движения материальной точки сводится к нахождению производной от пути по времени.

 


 

Геометрическое значение производной

Пусть у нас есть графически заданная некоторая функция .

Рис. 1. Геометрический смысл производной

 

Если , то точка , будет перемещаться по кривой, приближаясь к точке .

 

Следовательно , т.е. значение производной при данном значении аргумента  численно равняется тангенсу угла образованного касательной в данной точке с положительным направлением оси .

Таблица основных формул дифференцирования.

Степенная функция

 

Показательная функция

Логарифмическая функция

Тригонометрическая функция

Обратная тригонометрическая функция

 

 

Правила дифференцирования.

Производная от

Производная суммы (разности) функций

 

Производная произведения двух функций

  

Производная частного двух функций

   

 

Производная от сложной функции.

Пусть дана функция  такая, что ее можно представить в виде

и , где переменная  является промежуточным аргументом, тогда

Производная сложной функции равна произведению производной данной функции по промежуточному аргументу на производную промежуточного аргумента по x.

 

Пример1.

 

Пример2.

 

Дифференциал функции.

Пусть есть , дифференцируемая на некотором отрезке  и пусть у этой функции есть производная

тогда можно записать

(1),

 где  - бесконечно малая величина,

 так как при

Умножая все члены равенства (1) на  имеем:

, где - б.м.в. высшего порядка.

Величина  называется дифференциалом функции  и обозначается

.

 

Геометрическое значение дифференциала.

Пусть дана функция .

Рис.2. Геометрический смысл дифференциала.

 

 

  .

Очевидно, что дифференциал функции  равен приращению ординаты касательной в данной точке.

 

 

Производные и дифференциалы различных порядков.

Если есть , тогда  называется первой производной.

Производная от первой производной называется производной второго порядка и записывается .

Производной n-го порядка от функции  называется производная (n-1)-го порядка и записывается:

.

Дифференциал от дифференциала функции называется вторым дифференциалом или дифференциалом второго порядка.

. .


Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 356; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!