Jeżeli wartości dx\ będą dostatecznie małe, to z dowolnie małym błędem względnym przyrost funkcji może być zastąpiony przez jej różniczkę0
Ay ~ dy
Ta przybliżona równość znajduje zastosowanie w obliczeniach przybliżonych; obliczanie różniczki jest bowiem częstokroć znacznie prostsze niż bezpośrednie obliczenie przyrostu funkcji.
276. Wyznaczyć różniczki funkcji:
<T' , 3
1) y = x3-3x 2) F(<y) = cos + sm —
3) z= ln(l-rell,JC)-rarcctgeSx; obliczyć dzdla x = 0. dx —
Rozwiązanie. Znajdując pochodną danej funkcji i mnożąc ją przez różniczkę zmiennej niezależnej otrzymamy poszukiwaną różniczkę funkcji.
1) dy = y’dx = (,x3—3X)'dx = (3.v2- 31 ln 3) dx
2) dF(q) - o'|coSy-l sin-^ | - |cosy+sin J j dq --
• 9 — sm-V • |
teY |
. 3 f-cos— • |
(3yi |
3 |
\3/ |
9 |
\rl J |
1 . q> . 3 3 \
^ , [d+^y ó) ~ l-f e,0x |
ry "U- 1 -(- e’0x |
/ 10e,0x |
5«“ U_ |
~ \l + e10x |
1+etoXj‘ix ■ i+eto* |
Podstawiając x — 0 |
i dx -= 0,1, otrzymujemy |
{dĄx=o, dx=o,i ~ y • 0,1 = 0,25 |
277. Obliczyć wartości przybliżone: 1) JA17, 2) arc tg 0,98, 3) sin 29°. Rozwiązanie. Jeżeli mamy obliczyćf(xx), a okaże się, że prościej jest obliczyć f(x0) i f'(x0), to dla dostatecznie małych, co do wartości bez-
ł) Z wyjątkiem punktów, w których y = 0.
względnej, różnic xl—x0 — dx można przyrost funkcji zastąpić przez jej różniczkę:/(*,) /Oo) ~ f'(x0)dx i obliczyć wartość przybliżoną szukanej wielkości na podstawie wzoru
/Oi) ~ /On) hf '(xo)dx (b)
1) Pierwiastek ( 17 traktujemy jako wartość szczególną funkcji f{x) — = j jc dla oc = 17 = Xi. Niech *0 = 16; wtedy
/On) - ^16 - 2; /'Oo) - 4 [* 4 JX=I6 ~ 4 V,-23 ~ 32
oraz dx — .v,-x0 — 1.
Podstawiając te wartości do wzoru (b), otrzymamy
pl7 xf(x0)+f'(xo)dx - 2+ y2- ‘ 1 = 32 ~ 2,031
2) Rozpatrujemy arc tg 0,98 jako wartość szczególną funkcji j = = arc tg x dla x = 0,98 = xt. Niech x0 — 1; wtedy
oraz dx — xl—x<i - —0,02.
Posługując się wzorem (b), znajdujemy
arc tg 0.98 ^ yOo)//Oo)^ = ^ + y (-0,02) a 0,7754
3) Przyjmując, że sin 29° jest wartością szczególną funkcji y = sin*
* »*
dla x - arc 29° = ^ • 29 -= oraz żc *0 = arc 30° = otrzymamy
;’Oo) = sin/- = y ; YOo) = [cosx]x= * = —-
, 29rr jt rr
i,X - xl-x0 - 1?Q 6 - - IgO
sin 29° x y(x0)+y'(x0)dx = y + y- f—1^0) * 0,4848
Wyznaczyć różniczki funkcji:
278. y = (a-|-óx)m 279. z = <r' (2 - 2f -f2)
115