FiR matma w11N

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

1/54

dr Tomasz Kowalski

Pochodna funkcji

Wykład 11

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

2/54

Iloraz różnicowy

Niech f będzie funkcją określoną w pewnym
otoczeniu U(x

0

,) punktu x

0

i niech xU .

Załóżmy, że

x = x – x

0

≠ 0 .

Wówczas wyrażenie

nazywamy ilorazem różnicowym funkcji f w
punkcie x

0

odpowiadającym przyrostowi argumentu

o x.

0

0

(

)

( )

f x

x

f x

x

+D -

D

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

3/54

Iloraz różnicowy

– interpretacja

geometryczna

Iloraz różnicowy jest tangensem kąta, pod
jakim prosta przechodząca przez punkty
wykresu odpowiadające argumentom x

0

i

x

0

+ x, przecina oś OX.

0

0

(

)

( )

f x

x

f x

x

D

+D -

f(x)

x

0

x

0

+

x

f(x

0

)

f(x

0

+

x)

x

0

y

tg

x

f(x

0

+

x) – f (x

0

)

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

4/54

Pochodna funkcji w punkcie

x

x

f

x

x

f

)

(

)

(

0

0

0

0

( ) lim

x

f x

D �

� =

x

x

f

x

x

f

)

(

)

(

0

0

Granicę właściwą (jeżeli istnieje) ilorazu
różnicowego

dla

x dążącego do zera nazywamy pochodną funkcji f

w punkcie x

0

i oznaczamy symbolem f

/

(x

0

).

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

5/54

Pojęcie
różniczkowalności

O funkcji mającej pochodną w danym punkcie
mówimy, że jest w tym punkcie różniczkowalna.

Funkcję f nazywamy różniczkowalną w
przedziale I
, gdy posiada pochodną w każdym
punkcie tego przedziału.

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

6/54

Przykład 1

0

0

0

0

(

)

( )

( ) lim

x

f x

x

f x

f x

x

D �

+D -

� =

=

D

.

)

(

x

x

f

0

lim

x

D �

1

=

0

lim1

x

D �

Inny zapis tego
faktu:

1

)

(

/

x

Obliczyć f

/

(x

0

),

jeżeli

x

D

0

x

x

+D

0

x

-

=

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

7/54

Przykład 2

x

x

f

x

x

f

x

f

x

)

(

)

(

lim

)

(

0

0

0

0

Obliczyć f

/

(x

0

),

jeżeli

.

)

(

2

x

x

f

0

lim

x

D �

=

0

lim

x

D �

Inny zapis tego
faktu:

x

x

2

)

(

/

2

0

2x

x

D

2

0

(

)

x

x

+D

2

0

x

-

=

0

lim

x

D �

=

x

D

2

0

x

2

0

x

-

=

0

2x x

+ D

2

x

+D

0

(2x

)

x

+D

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

8/54

Przykład 3

x

x

f

x

x

f

x

f

x

)

(

)

(

lim

)

(

0

0

0

0

0

1

( )

i

0.

f x

x

x

=

Inny zapis tego
faktu:

2

/

1

1

x

x

0

0

0

1

lim

(

)

x

x

x

x x

x

D �

- D

� =

+D

D

2

0

1

x

-

Obliczyć f

/

(x

0

),

jeżeli

0

lim

x

D �

=

x

D

0

1

x

x

+D

0

1

x

-

=

0

lim

x

D �

=

x

D

0

0

(

)

x

x x

+D

x

- D

0

x

0

x

-

=

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

9/54

Przykład 4

x

x

f

x

x

f

x

f

x

)

(

)

(

lim

)

(

0

0

0

0

0

( ) ln i

0.

f x

x

x

=

>

x

x

x

x

x

0

0

0

ln

)

ln(

lim

0

0

0

ln

1

lim

x

x

x

x

x

)

1

ln(

1

lim

0

0

x

x

x

x

Inny zapis tego
faktu:

 

x

x

1

ln

/

1

0

0

lim ln 1

x

x

x

x

D

D �

D

=

+

=

0

1

0

0

0

1

lim ln 1

x

x

x

x

x

x

D �

D

D

=

+

=

1

0

ln

x

e

Obliczyć f

/

(x

0

),

jeżeli

0

1

x

=

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

10/54

Wzory podstawowe

Funkcja

f(x)

Pochodna

f

/

(x)

Funkcja

f(x)

Pochodna

f

/

(x)

sin

x

cos

x

cos

x

- sin

x

e

x

e

x

ln

x

arctg

x

tg

x

ctg

x

1

1 + x

2

x

1

cos

2

x

1

sin

2

x

- 1

c

(stała)

x

2

x

x

3

x

n

0

3x

2

2x

1

nx

n-1

x

1

x

2

- 1

2

x

x

1

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

11/54

Pochodna funkcji

potęgowej

(x

n

)

/

= x

n

-1

n-

1

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

12/54

Pochodna funkcji

potęgowej

7 /

( )

x

=

20 /

(

)

x

=

5 /

(

)

x

-

=

7

6

x

19

20x

6

5x

-

-

(x

n

)

/

=

x

n

-

1

n-

1

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

13/54

Pochodna funkcji

potęgowej

( )

/

x x =

/

3

1

x

� �=

� �

� �

/

4

(

)

x =

3 /

(

)

x

-

=

4

3x

-

-

4

3

x

=-

/

1

4

x

� �

=

� �

� �

3
4

1

4

x

-

3

4

1

4 x

=

/

3
2

x

� �

=

� �

� �

� �

1

2

3
2

x

3
2

x

=

(x

n

)

/

=

x

n

-

1

n-

1

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

14/54

Reguły różniczkowania

(

)

/

/

/

( )

(

( )

( )

)

af x bg x

a

x

x

b

f

g

=

(

)

/

/

( )

( )

a

a

f

f x

x

=

(

)

/

/

/

( )

(

)

)

)

(

(

f x

g x

f x

g x

=

Dla dowolnych funkcji f i g różniczkowalnych
na pewnym przedziale oraz stałych a i b
zachodzą wzory:

1.

ogólniej:

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

15/54

Przykłady

(

)

/

/

( )

( )

a

a

f

f x

x

=

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

4

cosx

/

(4sin )

x =

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

16/54

Przykłady

(

)

/

/

( )

( )

a

a

f

f x

x

=

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

si

(

n

3

)

x

-

=

/

(3cos )

x =

3sinx

-

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

17/54

Przykłady

(

)

/

/

( )

( )

a

a

f

f x

x

=

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

2 /

(6 )

x

=

6

2x

� = 12x

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

18/54

Przykłady

(

)

/

/

( )

( )

a

a

f

f x

x

=

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

/

(4ln )

x =

4

1

x

� =

4

x

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

19/54

Przykłady

(

)

/

/

/

( )

(

)

)

)

(

(

f x

g x

f x

g x

=

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

2

3x

3

/

(

ln )

x

x

+

=

1

x

+

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

20/54

Przykłady

(

)

/

/

/

( )

(

)

)

)

(

(

f x

g x

f x

g x

=

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

cosx

/

(sin

)

x x

-

=

1

-

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

21/54

Przykłady

(

)

/

/

/

( )

(

( )

( )

)

af x bg x

a

x

x

b

f

g

=

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

3

cosx

/

(3sin

5ln )

x

x

+

=

5

3cosx

x

=

+

1

5

x

+ � =

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

22/54

Przykłady

(

)

/

/

/

( )

(

( )

( )

)

af x bg x

a

x

x

b

f

g

=

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

2

2x

2

/

(2

5cos )

x

x

+

=

4

5sin

x

x

= -

si

(

n

5

)

x

-

+

=

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

23/54

Przykłady

(

)

/

/

/

( )

(

( )

( )

)

af x bg x

a

x

x

b

f

g

=

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

2

2

3x

3

/

(2

7 )

x

x

e

+

=

2

6

7

x

x

e

=

+

7

x

e

+ � =

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

24/54

Przykłady

(

)

/

/

/

( )

(

( )

( )

)

af x bg x

a

x

x

b

f

g

=

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

2

1

2 x

/

(2

5tg )

x

x

-

=

2

1

5

cos x

x

=

-

2

1

co

5

s x

-

=

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

25/54

Przykłady

(

)

/

/

/

( )

(

( )

( )

)

af x bg x

a

x

x

b

f

g

=

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

0

/

(3 5ln )

x

+

=

5

x

1

5

x

+ � =

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

26/54

Przykłady

(

)

/

/

/

( )

(

( )

( )

)

af x bg x

a

x

x

b

f

g

=

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

2

2x

2

/

(2

5cos )

x

x

+

=

4

5sin

x

x

= -

si

(

n

5

)

x

-

+

=

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

27/54

Reguły
różniczkowania

(

)

/

/

/

( )

( ) ( )

( )

( )

( )

f

f x g x

g

f

x

x

x

g

x

=

+

Dla dowolnych funkcji f i g różniczkowalnych
na pewnym przedziale zachodzi wzór:

2.

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

28/54

Przykłady

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

2

3x

3

/

(

)

x

x e

=

2

3

(3

)

x

e x

x

=

+

(

)

/

( )

(

( ) ( )

( )

)

( )

f x g x

g

x

g x

f

f

x

x

=

+

x

e

3

x

+ �

x

e

=

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

29/54

Przykłady

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

1

/

( ln )

x x =

(

)

/

( )

(

( ) ( )

( )

)

( )

f x g x

g

x

g x

f

f

x

x

=

+

lnx

x

+ �

1

x

=

ln

1

x

=

+

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

30/54

Przykłady

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

1

2 x

/

(

sin )

x

x =

(

)

/

( )

(

( ) ( )

( )

)

( )

f x g x

g

x

g x

f

f

x

x

=

+

sinx

x

+ �

cosx

=

sin

cos

2

x

x

x

x

=

+

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

31/54

Przykłady

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

2

6x

3

/

(2 arctg )

x

x =

(

)

/

( )

(

( ) ( )

( )

)

( )

f x g x

g

x

g x

f

f

x

x

=

+

arctgx

3

2x

+

2

1

1 x

+

=

3

2

2

2

6 arctg

1

x

x

x

x

=

+

+

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

32/54

Reguły
różniczkowania

/

2

( )

( )

( )

( )

( ( )

)

( )

)

(

f x

g

f x

g x

x

f x

g x

g x

-

=

Dla dowolnych funkcji f i g różniczkowalnych
na pewnym przedziale zachodzi wzór:

3.

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

33/54

Przykłady

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

/

2

( )

( )

( )

( )

( ( )

)

( )

)

(

f x

g

f x

g x

x

f x

g x

g x

-

=

1

/

sinx

x

�=

2

cos

sin

x

x

x

x

-

=

2

x

cosx

x

sinx

-

=

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

34/54

Przykłady

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

/

2

( )

( )

( )

( )

( ( )

)

( )

)

(

f x

g

f x

g x

x

f x

g x

g x

-

=

2x

/

2

lnx

x

�=

4

2 ln

x

x x

x

-

=

4

x

1

x

2

x

lnx

-

=

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

35/54

Przykłady

f(x)

/

( )

f x

c

0

x

1

2

x

2x

3

x

2

3x

n

x

1

n

nx

x

1

2 x

1

x

2

1

x

x

e

x

e

lnx

1

x

sinx

cosx

cosx

sinx

arctgx

2

1

1 x

tgx

2

1

cos x

ctgx

2

1

sin x

/

2

( )

( )

( )

( )

( ( )

)

( )

)

(

f x

g

f x

g x

x

f x

g x

g x

-

=

(

6

5

)

x+

/

2

3

3

5

2

x

x

x

x

e

+

=

+

=

3

2

(

2 )

x

x

e

+

3

(

2 )

x

x

e

+

2

(3

5 )

x

x

-

+

2

)

3

2

(

x

x

e

+

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

36/54

Reguły
różniczkowania

(

)

(

)

(

)

/

/

/

/

( )

( ( ))

( ( ))

( )

f u x

f u x

f u x u x

=

=

o

Jeżeli u jest funkcją określoną i różniczkowalną
w pewnym przedziale I i przekształcającą ten
przedział w przedział J oraz f jest funkcją
różniczkowalną w przedziale J, to istnieje
pochodna funkcji złożonej f

o

u w każdym

punkcie x I i wyraża się ona wzorem:

.

4.

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

37/54

Reguły
różniczkowania

(

)

/

/

/

( ( ))

( ( ))

( )

f u x

f u x u x

=

Jeżeli we wzorze podstawowym rachunku
różniczkowego argument x pewnej funkcji f
zastąpiono wyrażeniem u=u(x), to aby uzyskać
pochodną takiej funkcji złożonej należy:
1. analogicznej modyfikacji dokonać we wzorze
na f

/

(czyli zamienić x na u=u(x)),

2. dodatkowo otrzymane wyrażenie pomnożyć
przez u

/

= u

/

(x).

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

38/54

Uogólnienie wzorów

Jeżeli we wzorze podstawowym
rachunku różniczkowego
argument x pewnej funkcji f
zastąpiono wyrażeniem u= u(x),

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

39/54

Uogólnienie wzorów

Jeżeli we wzorze podstawowym
rachunku różniczkowego
argument x pewnej funkcji f
zastąpiono wyrażeniem u=u(x),

f

f

/

2

u

2x

3

u

2

3x

n

u

1

n

nx

u

1

2 x

1

u

2

1

x

u

e

x

e

ln

u

1

x

sin

u

cosx

cos

u

sinx

arctg

u

2

1

1 x

tg

u

2

1

cos x

ctg

u

2

1

sin x

to aby uzyskać pochodną takiej
funkcji złożonej należy:

analogicznej modyfikacji dokonać
we wzorze na f

/

(czyli zamienić x

na u=u(x)),

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

40/54

Uogólnienie wzorów

Jeżeli we wzorze podstawowym
rachunku różniczkowego
argument x pewnej funkcji f
zastąpiono wyrażeniem u=u(x),

to aby uzyskać pochodną takiej
funkcji złożonej należy:

analogicznej modyfikacji dokonać
we wzorze na f

/

(czyli zamienić x

na u=u(x)),

dodatkowo otrzymane wyrażenie
pomnożyć przez u

/

= u

/

(x).

f

f

/

2

u

2

u

3

u

2

3

u

n

u

1

n

n

u

u

1

2

u

1

u

2

1

u

u

e

u

e

ln

u

1

u

sin

u

cos

u

cos

u

sin

u

arctg

u

2

1

1

u

tg

u

2

1

cos

u

ctg

u

2

1

sin

u

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

41/54

Uogólnienie wzorów

Jeżeli we wzorze podstawowym
rachunku różniczkowego
argument x pewnej funkcji f
zastąpiono wyrażeniem u = u(x),

to aby uzyskać pochodną takiej
funkcji złożonej należy:

analogicznej modyfikacji dokonać
we wzorze na f

/

(czyli zamienić x

na u=u(x)),

dodatkowo otrzymane wyrażenie
pomnożyć przez u

/

= u

/

(x).

f

f

/

2

u

/

2

u u

3

u

2

/

3

u u

n

u

/

1

n

n

u

u

u

/

1

2

u

u

1

u

2

/

1

u

u

u

e

/

u

e

u

ln

u

/

1

u

u

sin

u

/

cos

u u

cos

u

/

sin

u u

arctg

u

2

/

1

1

u

u

tg

u

2

/

1

cos

u

u

ctg

u

2

/

1

sin

u

u

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

42/54

Przykłady

f

f

/

2

u

/

2

u u

3

u

2

/

3

u u

n

u

/

1

n

n

u

u

u

/

1

2

u

u

1

u

2

/

1

u

u

u

e

/

u

e

u

ln

u

/

1

u

u

sin

u

/

cos

u u

cos

u

/

sin

u u

arctg

u

2

/

1

1

u

u

tg

u

2

/

1

cos

u

u

ctg

u

2

/

1

sin

u

u

10

u

x

=

(

)

/

sin10x =

/

cos10 (10 )

x

x

=

10cos10x

=

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

43/54

Przykłady

f

f

/

2

u

/

2

u u

3

u

2

/

3

u u

n

u

/

1

n

n

u

u

u

/

1

2

u

u

1

u

2

/

1

u

u

u

e

/

u

e

u

ln

u

/

1

u

u

sin

u

/

cos

u u

cos

u

/

sin

u u

arctg

u

2

/

1

1

u

u

tg

u

2

/

1

cos

u

u

ctg

u

2

/

1

sin

u

u

2

3

4

u

x

x

=

+

(

)

2

/

3

4

x

x

e

+

=

2

3

4

2

/

(3

4 )

x

x

e

x

x

+

+

=

2

3

4

(6

4)

x

x

e

x

+

=

+

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

44/54

Przykłady

f

f

/

2

u

/

2

u u

3

u

2

/

3

u u

n

u

/

1

n

n

u

u

u

/

1

2

u

u

1

u

2

/

1

u

u

u

e

/

u

e

u

ln

u

/

1

u

u

sin

u

/

cos

u u

cos

u

/

sin

u u

arctg

u

2

/

1

1

u

u

tg

u

2

/

1

cos

u

u

ctg

u

2

/

1

sin

u

u

3

4

3

x

u

e

x

+

=

(

)

/

3

4

3

x

e

x

+

=

3 /

3

1

(4

3 )

2 4

3

x

x

e

x

e

x

=

+

=

+

2

3

4

9

2 4

3

x

x

e

x

e

x

+

=

+

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

45/54

Przykłady

f

f

/

2

u

/

2

u u

3

u

2

/

3

u u

n

u

/

1

n

n

u

u

u

/

1

2

u

u

1

u

2

/

1

u

u

u

e

/

u

e

u

ln

u

/

1

u

u

sin

u

/

cos

u u

cos

u

/

sin

u u

arctg

u

2

/

1

1

u

u

tg

u

2

/

1

cos

u

u

ctg

u

2

/

1

sin

u

u

5

u

x

=

(

)

/

arctg5x =

/

2

1

(5 )

1 (5 )

x

x

=

+

2

5

1 25x

=

+

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

46/54

Przykłady

f

f

/

2

u

/

2

u u

3

u

2

/

3

u u

n

u

/

1

n

n

u

u

u

/

1

2

u

u

1

u

2

/

1

u

u

u

e

/

u

e

u

ln

u

/

1

u

u

sin

u

/

cos

u u

cos

u

/

sin

u u

arctg

u

2

/

1

1

u

u

tg

u

2

/

1

cos

u

u

ctg

u

2

/

1

sin

u

u

sin

u

x

=

(

)

/

3

sin x =

2

/

3sin

(sin )

x

x

=

=

(

)

/

3

(sin )

x

=

2

3sin cos

x

x

=

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

47/54

Pochodne wyższych
rzędów

(

)

/

/

//

( )

( )

f x

f x

=

Przypuśćmy, że funkcja f posiada pochodną f

/

w pewnym przedziale I oraz funkcja f

/

jest

różniczkowalna na tym przedziale.

Wówczas jej pochodną (f

/

)

/

oznaczamy przez f

//

i

nazywamy drugą pochodną lub pochodną
drugiego rzędu funkcji f
.

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

48/54

Pochodne wyższych
rzędów

(

)

/

( 1)

( )

( )

( )

n

n

f

x

f

x

-

=

Podobnie określamy pochodną rzędu n (n-tą
pochodną
):

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

49/54

Przykłady

f

f

/

2

u

/

2

u u

3

u

2

/

3

u u

n

u

/

1

n

n

u

u

u

/

1

2

u

u

1

u

2

/

1

u

u

u

e

/

u

e

u

ln

u

/

1

u

u

sin

u

/

cos

u u

cos

u

/

sin

u u

arctg

u

2

/

1

1

u

u

tg

u

2

/

1

cos

u

u

ctg

u

2

/

1

sin

u

u

4

u

x

=

4

( )

x

f x

e

=

4

4

x

e

( )

/

/

4

( )

x

f x

e

=

=

Obliczyć kilka kolejnych
pochodnych funkcji , a
następnie podać wzór na
pochodną rzędu n :

4

/

(

) 4

x

e

�=

(

)

/

//

4

( )

4

x

f x

e

=

� =

4

4 4

x

e ��

(

)

/

///

4

( )

4 4

x

f x

e

=

�� =

4

/

(

) 4 4

x

e

��=

4

4 4 4

x

e ���

( )

4

4

razy

( )

4 4 ... 4

4

n

x

x

n

n

f

x

e

e

=

����=

14 2 43

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

50/54

Przykłady

/

1

( )

n

n

x

nx

-

=

1

( )

f x

x

=

2

( 1)x

-

-

( )

/

/

1

( )

f x

x

-

=

=

Obliczyć kilka kolejnych pochodnych funkcji , a
następnie podać wzór na pochodną rzędu n :

3

( 1)( 2)x

-

-

-

(

)

/

//

2

( )

( 1)

f x

x

-

= -

=

(

)

/

///

3

( )

( 1)( 2)

f x

x

-

= -

-

=

4

( 1)( 2)( 3)x

-

-

-

-

( )

1

czynników

( ) ( 1)( 2) ... ( )

n

n

n

f

x

n x

- -

= -

- ��-

=

1 4 4 2 4 4 3

1

( 1) !

n

n

n x

- -

-

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

51/54

Definicja różniczki

Niech f będzie funkcją mającą pochodną w
punkcie x.
Różny od zera przyrost

x zmiennej niezależnej

nazywamy różniczką tej zmiennej i oznaczamy
symbolem dx.

Różniczką df funkcji f w punkcie x dla
przyrostu dx nazywamy iloczyn:

Wzory na różniczki otrzymujemy dopisując do
pochodnych wyrażenie dx.

/

( )

dff

x dx

=

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

52/54

Przykłady

Obliczyć różniczkę funkcji:

/

( cos )

df

x

x dx

=

=

(cos

sin )

x x

x dx

=

-

( )

cos .

f x

x

x

=

( cos

)

sin

(

)

1

x x

d

x

x

-

+

=

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

53/54

Przykłady

Obliczyć różniczkę funkcji:

2

4

/

(

)

x

x

df

e

dx

-

+

=

=

2 4

( )

.

x

x

f x

e

-

+

=

2

4

2

/

(

4 )

x

x

e

x

x dx

-

+

-

+

=

2

4

( 2

4)

x

x

e

x

dx

-

+

=

-

+

background image

Tomasz Kowalski: Pochodna funkcji

Slajd nr

54/54


Document Outline


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
FiR matma w2N
FiR Matma w7 2011
FiR matma 11
FiR matma L6
FiR matma 6
FiR matma L4
FiR matma 07
FiR matma L7 8
FiR matma L13 id 172577 Nieznany
FiR matma w10 2011
FiR matma 5 id 172575 Nieznany
FiR matma 14
FiR matma L3
FiR matma 4 id 172574 Nieznany
FiR matma L14
FiR matma 08
FiR matma 13
FiR matma L2
FiR matma 09

więcej podobnych podstron