Производная неявной и параметрической функции

Логарифмическая производная

Производная степенно-показательной функции

. Найдем . Дифференцируя, получим

.

Учитывая, что , получим после преобразований

.

Замечание. Производная логарифмической функции

называется логарифмической производной. Ее удобно использовать для нахождения производных функций, выражения которых существенно упрощаются при логарифмировании.

Пример 1. Вычислить .

.

Пример 2. .

Логарифмируем:

Производная неявной функции.

Если задана неявная функция , то для вычисления производной надо взять производные от правой и левой частей, помня, что .

Например, .

.

Параметрическое задание функции

Пусть даны два уравнения .

Каждому значению t соответствует x и y на плоскости. Если , то эта точка описывает кривую на плоскости – кривая задана параметрически, – параметр. , то .

Такое задание определяет , от задается параметрически. Используется в механике.

Производная. Ищем производную сложной функции:

производная обратной функции.

Пример. .

7.8. Дифференциал функции

Пусть и аргумент получил приращение . Тогда дифференциалом называется величина , но , поэтому отношение дифференциалов.

Вычисление дифференциала функции называется ее дифференцированием, при этом вычисляется производная, поэтому процесс вычисления производной часто называется дифференцированием.

Дифференциал – главная линейная часть приращения функции.

Функция, обладающая дифференциалом, называется дифференцируемой.

У дифференцируемой функции производная должна быть конечной.

Свойства дифференциала

1. ;

2. ;

3. .

Найдем выражение для дифференциала сложной функции: , где . По правилу дифференцирования сложной функции: , то есть инвариантность дифференциала – дифференциал сложной функции имеет такой же вид, как и для простой переменной.

Дифференциал широко применяется в приближенных вычислениях.

Дифференциал , если .

7.9. Производные и дифференциалы высших порядков

Если вычислить производную от первой производной , то получим вторую производную: . Производная от второй производной: – третья производная. Производная n-го порядка – производная от производной порядка: .

Пример: ;

.

Для дифференцируемых функций и

;

формула Лейбница.

Дифференциалы высших порядков.

Дифференциал второго порядка:

,

.

дифференциал n-го порядка.