то есть
.Пример 2. Найти
и , если .Решение. Найдем
; .Следовательно,
.Вторая производная
.Пример 3. Найти
, если .Решение. Здесь функция
задана неявным образом. Дифференцируем обе части равенства по , учитывая, что и сложные функции . или .Выразим из этого выражения
: .Откуда
.Пример 4. Вычислить приближенно с помощью дифференциала
при .Решение. Значение функции
в точке равно: . Вычислим значение дифференциала в этой точке, соответствующее приращению аргумента. .
.
Тогда, применяя формулу
, получим: .КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №5
ПРИЛОЖЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ИСЧИСЛЕНИЯ
Основные теоретические сведения
1. Правило Лопиталя. Предел отношения двух бесконечно малых или бесконечно больших функций (неопределенность вида
или ) равен пределу отношения их производных:(1)
если предел в правой части равенства существует.
2. Если в некоторой окрестности точки
выполняется неравенство или , то называется точкой экстремума функции (соответственно точкой максимума или минимума). Необходимое условие экстремума: если - экстремальная точка функции , то первая производная либо равна 0 или бесконечности, либо не существует. Достаточное условие экстремума: является экстремальной точкой функции , если ее первая производная меняет знак при переходе через точку : с плюса на минус при максимуме, с минуса на плюс - при минимуме.3. Точка
называется точкой перегиба кривой , если при переходе через точку меняется направление выпуклости. Необходимое условие точки перегиба: если - точка перегиба кривой , то вторая производная либо равна 0, либо не существует. Достаточное условие точки перегиба: является точкой перегиба кривой , если при переходе через точку вторая производная меняет знак.4. Прямая
называется наклонной асимптотой кривой , если расстояние от точки кривой до этой прямой стремится к нулю при . При этом, . (2)
При
имеем горизонтальную асимптоту: .Если
или , (3)то прямая
называется вертикальной асимптотой.5. Общая схема исследования функции и построения ее графика[5].
6. Нахождение приближенных значений действительных корней уравнения
предусматривает предварительное отделение корня, то есть установление промежутка, в котором других корней данного уравнения нет. Если функция определена и непрерывна вместе со своими производными и на отрезке , значения и функции на концах промежутка имеют разные знаки, то есть , и обе производные и сохраняют знак во всем промежутке , то на этом промежутке существует единственный корень.Приближенное значение корня с заданной степенью точности
можно вычислить методом хорд по формуле:(4)
где
выбирают равным , если и имеют одинаковые знаки, то есть ; и , если ; - последовательные приближения, причем при или , если .