Pochodna funkcji (2)

Nasza ocena:

3
Pobrań: 35
Wyświetleń: 763
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Pochodna funkcji (2) - strona 1 Pochodna funkcji (2) - strona 2 Pochodna funkcji (2) - strona 3

Fragment notatki:


1 Pochodna logarytmiczna Wzór ( ln  f  ( x ) ) = f  ( x ) f  ( x ) nosi nazwę  pochodnej logarytmicznej . Przykład Oblicz, używając pochodnej logarytmicznej, pochodne następujących funkcji: • f  ( x ) =  u ( x ) v ( x ) • f  ( x ) = 3 x 3  ·  sin2  x √ x 2+1 2 Różniczka funkcji Definicja Niech funkcja f ma pochodną właściwą w punkcie x 0  .  Różniczką  funkcji  f  w punkcie  x 0  nazywamy funkcję  df zmiennej ∆ x  =  x − x 0  określoną wzorem df def = f  ( x 0) ∆ x. Uwaga Jeżeli funkcja f  ma pochodną właściwą w punkcie  x 0  , to f  ( x 0 + ∆ x )  ≈ f  ( x 0) +  f  ( x 0) ∆ x. Przykład Korzystając z różniczki oblicz przybliżoną wartość wyrażenia: √ 102 ,  1  ·  log 10 ,  21 . 3 Definicja (Różniczki wyższych rzędów) Jeżeli funkcja f  ma pochodną rzędu  n −  1  w otoczeniu punktu x 0  oraz pochodną rzędu  n  w punkcie  x 0  , to d nf def =   d  [  d n− 1  f ( x ) ]   x = x 0 . przy czym w każdym różniczkowaniu bierzemy ten sam przyrost ∆ x  . Stąd d nf  =  f ( n )( x 0) ∆ x n. 4 Wzór Taylora Twierdzenie Jeżeli funkcja f  ma ciągłe pochodne do rzędu  n włącznie w przedziale [ a, b ] oraz ma skończoną pochodną rzędu n  + 1  w przedziale  ( a, b )  , to dla każdych dwóch różnych punktów x 0 , x ∈  [ a, b ]  istnieje co najmniej jeden punkt  c ∈  ( x 0 , x )  taki, że f  ( x ) =  f  ( x 0) + f  ( x 0) 1! ( x − x 0) + f  ( x 0) 2! ( x − x 0) 2 +  . . . . . .  + f  ( n )( x 0) n ! ( x − x 0) n  + f  ( n +1)( c ) ( n  + 1)! ( x − x 0) n +1 , gdzie c  =  x 0 + Θ( x − x 0) ,  0 

(…)

…, w którym funkcja przechodzi z wklęsłej w wypukłą
lub z wypukłej w wklęsłą, nazywa się punktem przegięcia.
23
Twierdzenie
(Warunek konieczny istnienia punktu przegięcia)
Załóżmy, że funkcja f
jest dwukrotnie różniczkowalna w punkcie
x0 . Wówczas, jeżeli ma ona w tym punkcie punkt przegięcia, to
f (x0) = 0 .
Twierdzenie
(Warunek dostateczny istnienia punktu przegięcia)
Jeżeli funkcja f jest ciągła w otoczeniu punktu x0 i
• f (x0) = 0 lub f (x0) nie istnieje,
• f
zmienia w punkcie
x0 znak z dodatniego na ujemny (z
ujemnego na dodatni),
to f ma w punkcie x0 punkt przegięcia.
Przykład Wyznacz przedziały wklęsłości i wypukłości oraz punkty
24
przegięcia wykresu funkcji:
x4 − 3
a) f (x) =
Twierdzenie
x
b) f (x) = xe−4x
(Warunek dostateczny istnienia punktu przegięcia
dla funkcji n-krotnie różniczkowalnej)
Załóżmy, że funkcja f
punktu x0 i
jest n-krotnie różniczkowalna w otoczeniu
f (x0) = · · · = f (n−1)(x0) = 0 a f (n)(x0) = 0 .
Wówczas jeżeli n jest liczbą nieparzystą, to f ma w punkcie x0
punkt przegięcia.
Przykład
Zbadaj, czy funkcja f (x) = sin 2x + 4 sin x + 2x ma
ekstremum w punkcie x = π ?
Przykład
Zbadaj, czy funkcja f (x) = ex + e−x + cos2 x ma
punkt przegięcia w punkcie x = 0 ?
25
Przykład
promieniu…
…] → R będzie funkcją ciągłą. Liczbę
m ∈ R ( M ∈ R ) nazywamy wartością najmniejszą - minimum
absolutnym - (wartością największą - maksimum absolutnym -)
funkcji f , jeżeli m ∈ R ( M ∈ R ) jest wartością funkcji f
oraz
∀x∈[a,b]
Przykład

f (x)
m

∀x∈[a,b]

f (x)
Wyznacz ekstrema absolutne funkcji:
f (x) = 3|x| − x2
x ∈ [−2, 2]
M

22
Wklęsłość i wypukłość. Punkty przegiecia
Definicja Załóżmy…
… (2 − x) 2
x→1
13
Nieoznaczoność Stosowane przekształcenie Nowa nieoznaczoność
0 · ∞
f · g = f = g
1
1
g
∞ − ∞
1∞ ∞0 00
f − g =
f
1− 1
g f
1
fg
g = eln f g = eg ln f
f


0
0
0
0
e0·∞
14
Asymptoty wykresu funkcji
Definicja Niech funkcja f będzie okreslona w sąsiedztwie punktu
a . Prosta x = a jest asymptotą pionową funkcji f , jeżeli
lim f (x) = ±∞.
x→a
Uwaga
Jeżeli powyższy warunek spełniony…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz