Производная сложной функции.

Теорема. Пусть y = f ( x ); u = g ( x ), причем область значений функции u входит в область определения функции f .

Тогда

 

Доказательство .

( с учетом того, что если Dx®0, то Du®0, т.к. u = g(x) – непрерывная функция)

Тогда . Теорема доказана.

Дифференциал сложной функции.

Инвариантная форма записи дифференциала.

Пусть y = f ( x ), x = g ( t ), т.е у- сложная функция.

 

Тогда dy = f ¢ ( x ) g ¢ ( t ) dt = f ¢ ( x ) dx.

 

Видно, что форма записи дифференциала dy не зависит от того, будет ли х независимой переменной или функцией какой- то другой переменной, в связи с чем эта форма записи называется инвариантной формой записи дифференциала.

 

Однако, если х- независимая переменная, то

dx = Dx, но

если х зависит от t, то Dх ¹ dx.

Таким образом форма записи dy = f¢(x)Dx не является инвариантной.

48.правила дифференцирования. Производные основных элементарных функций. Логарифмическое дифференцирование.

Основные правила дифференцирования.

Обозначим f ( x ) = u , g ( x ) = v- функции, дифференцируемые в точке х.

1) (u ± v) ¢ = u ¢ ± v ¢

2) (u × v) ¢ = u × v ¢ + u ¢ × v

3) , если v ¹ 0

Эти правила могут быть легко доказаны на основе теорем о пределах.

Производные основных элементарных функций.

1)С¢ = 0; 9)

2)(xm)¢ = mxm-1;

10)

3)

11)

4)

12)

5)

13)

6)

14)

7)

15)

8)

16)

 

Логарифмическое дифференцирование.

Рассмотрим функцию .

Тогда (lnïxï)¢= , т.к. .

 

Учитывая полученный результат, можно записать .

Отношение называется логарифмической производной функции f(x).

Способ логарифмического дифференцирования состоит в том, что сначала находят логарифмическую производную функции, а затем производную самой функции по формуле

 

Способ логарифмического дифференцирования удобно применять для нахождения производных сложных, особенно показательных функций, для которых непосредственное вычисление производной с использованием правил дифференцирования представляется трудоемким.

 

 

49. производные и дифференциалы высших порядков. Производная параметрически заданных функций.