background image

2011-10-19 

Ekonomia 

menedżerska 

studia II stopnia 

 

POCHODNA FUNKCJI 

Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 

Pochodna funkcji 

Dana jest funkcja pierwotnay=f(x)

 

Niech: 
∆y – oznacza przyrost wartości funkcji; 
∆x
 – oznacza przyrost argumentu funkcji; 
 

Wtedy: 

Pochodna funkcji 

y= f’(x

0

– to granica ilorazu różnicowego ∆y/∆x w punkcie 

x

0

, przy przyroście argumentu dążącym do zera (∆x → 0). 

 

 

 

 
Funkcję pochodną oznacza się: f’(x)y’(x)dy/dx
 

 

 

y

x

dx

dy

x

f

x

0

lim

'

Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 

Pochodna funkcji 

Iloraz różnicowy jest równy tangensowi kąta nachylenia odcinka łączącego 

dane dwa punkty należące do wykresu funkcji 

α 

α 

∆y 

∆x 

x

0

 + ∆x 

y

0

 + ∆y 

y

0

 

x

0

 

x

y

tg

Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 

Pochodna funkcji 

Gdy ∆x → 0, to punkt A porusza się po krzywej f(x) zbliżając się do punktu B  
a sieczna obraca się dookoła punktu B zajmując położenie stycznej do f(x)  
w punkcie x

0

α 

α 

β 

∆y 

∆x 

x

0

 + ∆x 

y

0

 + ∆y 

y

0

 

Styczna w x

0

 

x

0

 

background image

2011-10-19 

Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 

Pochodna funkcji 

 

α 

α 

β 

∆y 

∆x 

x

0

 + ∆x 

y

0

 + ∆y 

y

0

 

Styczna w x

0

 

x

0

 

Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 

Pochodna funkcji 

 

α 

α 

β 

∆y 

∆x 

x

0

 + ∆x 

y

0

 + ∆y 

y

0

 

Styczna w x

0

 

x

0

 

Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 

Pochodna funkcji 

 

α 

β 

∆y 

∆x 

x

0

 + ∆x 

y

0

 + ∆y 

y

0

 

Styczna w x

0

 

x

0

 

∆y 

∆x 

Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 

Pochodna funkcji 

Interpretacja geometryczna pochodnej:  

Jeżeli funkcja ma w punkcie x

0

 

pochodną f’(x

0

), to istnieje styczna do wykresu funkcji f(x) 

w punkcie x

0

, a tangens kąta utworzony przez tą styczną jest równy f’(x

0

), czyli pochodna 

 

 

 

 

 

funkcji w danym punkcie jest równa 

 

 

 

 

 

tangensowi kąta nachylenia stycznej 

 

 

 

 

 

do jej wykresu w tym punkcie.  

 

β 

y

0

 

Styczna w x

0

 

x

0

 

y

x

x

f

tg

x

0

lim

)

(

'

background image

2011-10-19 

Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 

Pochodna funkcji  

Badanie przebiegu zmienności funkcji 

x

0

 

f(x) 

f’(x) 

x

0

 

f’(x) = tg α 

Gdy funkcja f(x) maleje  
 pochodna 

f ’(x) jest ujemna 

Gdy funkcja f(x) rośnie  
 pochodna 

f ’(x) jest dodatnia 

Gdy funkcja f(x) osiąga minimum lub 
maksimum  
 pochodna 

f ’(x) jest równa 0 

p. p. f(x)  f 

”(x) = 0 

W punkcie przegięcia funkcji f(x) 
 

druga pochodna f ’’(x) jest równa 0 

Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 

Pochodna funkcji 

x

0

 

f(x) 

f’(x) 

x

0

 

f’(x) = tg α 

Maksimum  

x

2

 

f(x) 

maks. 

’(x) 

’’(x) 

Minimum 

x

1

 

f(x) 

min. 

’(x) 

-  

’’(x) 

x

2

 

x

1

 

x

2

 

x

1

 

Badanie przebiegu zmienności funkcji 

p. p. f(x)  f 

”(x) = 0 

Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 

Pochodna funkcji 
 

 

    

- maksimum i minimum funkcji 

Funkcja f(x) 

Znaki pochodnej 

f(x

1

f’(x

1

) > 0 oraz f”(x

1

) < 0; 

f(x

2

f'(x

2

) = 0 oraz f”(x

2

) < 0; 

f(x

3

f’(x

3

) < 0 oraz f”(x

3

) < 0; 

x

2

 

x

3

 

x

1

 

Funkcja f(x) 

Znaki pochodnej 

f(x

4

f’(x

4

) < 0 oraz f”(x

4

) > 0; 

f(x

5

f’(x

5

) = 0 oraz f”(x

5

) > 0; 

F  

f(x

6

f’(x

6

) > 0 oraz f”(x

6

) > 0; 

x

5

 

x

6

 

x

4

 

Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 

Optymalizacja 

– reguły 

 

Funkcja y(x) posiada maksimum lokalne w punkcie x

0

,  

 

jeśli f’(x

0

) = 0 oraz f”(x

0

) < 0; 

Funkcja f(x) posiada minimum lokalne w punkcie x

0

,  

 

jeśli f’(x

0

) = 0 oraz f”(x

0

) > 0; 

Funkcja f(x) jest stała, jeśli f’(x

0

) = 0 oraz f”(x

0

) = 0; 

background image

2011-10-19 

Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 

Pochodna funkcji 

Ponieważ czynności związane z obliczaniem ilorazu różnicowego mogą 

nastręczać dodatkowych trudności stosuje się gotowe wzory, głownie na 
pochodne podstawowych funkcji.  

 

Funkcja pierwotna 

Pochodna funkcji 

Przykład  

(-

4)’ = 0 

ax 

(5x)’ = 5 

x

a

 

ax

a-1

 

(x

0,5

)’ = 0,5x

-0,5

 

αx

a

 

a

αx

a-1

 

(3x

2

)’ = 6x 

ln x 

1/x 

f(x) 

± g(x) 

f’(x) ± f’(g) 

(3x

3

 

– 6x

2

)’ = (3x

3

)’ – (6x

2

)’ = 9x

2

 

– 12x 

f(x) * g(x) 

fg

’ + f’g 

(x

2

 ln x

)’ = x

2

 (1/x) + 2x ln x 

Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 
Tomasz Tylec Tomasz Tylec 

Druga pochodna 

Druga pochodna to pochodna pierwszej pochodnej;  
Drugą pochodną funkcji f(x) oznaczamy: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Przykład: 

 

 

 

 

 

 

 

 

y= 5x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

’(x) = 15x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

’’(x) = 30x 

x

y

x

f

2

2

lub

)

(

''