Смекни!
smekni.com

Шпаргалка по Высшей математике 2 (стр. 9 из 21)

Если функция y = f (x) непрерывна и строго возрастает в окрестности точки

причем
то функция x = φ (y), обратная к функции y = f (x), дифференцируема в точке y0 = f (x0), причем

Если функции y = f (x) и z = g (y) дифференцируемы в точках x0 и y0 = f (x0) соответственно, то сложная функция z = g (f (x)) дифференцируема в точке x0, причем

Следствием этой теоремы является тот факт, что дифференциал функции y = f (x) имеет один и тот же вид

как в случае, когда x – независимая переменная, так и в случае, когда x – дифференцируемая функция другого переменного.

Если f (x) – четная функция, то

– нечетная; если f (x) – нечетная функция, то
– четная.

Пусть в окрестности точки t0 определены функции x (t) и y (t), причем x (t) непрерывна и строго монотонна. Пусть в этой окрестности существуют производные

и
Тогда сложная функция y = y (t (x)), где t (x) – функция, обратная x (t), дифференцируема по x, причем

Билет 12:

Вопрос 1: Условия параллельности и перпендикулярности прямых в пространстве:

Чтобы две прямые были параллельны необходимо и достаточно, чтобы направляющие векторы этих прямых были коллинеарны, т.е. их соответствующие координаты были пропорциональны.

Чтобы две прямые были перпендикулярны необходимо и достаточно, чтобы направляющие векторы этих прямых были перпендикулярны, т.е. косинус угла между ними равен нулю.

Вопрос 2: Производная от сложной функции. Доказательство:

Теорема. Пусть сложная функция y=f(

(x)) такова, что функция y=f(х0) определена на промежутке T, а функция t=
(x) определена на промежутке X и множество всех ее значений входит в промежуток T. Пусть функция t=
(x) имеет производную в каждой точке внутри промежутка X, а функция y=f(t) имеет производную в каждой точке промежутка T. Тогда функция y=f(
(x)) имеет производную в каждой точке внутри промежутка, вычисляемую по формуле

.

Доказательство:

Так как функция y=f(x) дифференцируема в точке х0, то приращение этой функции в точке х0 может быть записано в виде:

Где

.

Поделив равенство (1) на

, получим:

Равенство (2) справедливо для любых достаточно малых х.

Возьмём

равное приращению функции x=
, соответствующего приращению
аргумента t в точке t0, и устремим в этом равенстве
.

Так как по условию функция x=

имеет в точке t0 производную, то она непрерывна в этой точке. Следовательно, согласно определению непрерывной функции в точке,
при
. Но тогда и
также стремится к 0, то есть имеем

В силу соотношения (3) существует предел правой части равенства (2) при

, равный

. Значит существует предел при
и левые части равенства (2), который по определению производной равно производной сложной функции y=f[
] в точке t0, тем самым доказывается дифференцируемость сложной функции и устанавливается формула
.

Билет 13:

Вопрос 1: Условия параллельности и перпендикулярности прямой и плоскости:

Для того, чтобы прямая и плоскость были параллельны, необходимо и достаточно, чтобы вектор нормали к плоскости и направляющий вектор прямой были перпендикулярны. Для этого необходимо, чтобы их скалярное произведение было равно нулю.

Для того, чтобы прямая и плоскость были перпендикулярны, необходимо и достаточно, чтобы вектор нормали к плоскости и направляющий вектор прямой были коллинеарные. Это условие выполняется, если векторное произведение этих векторов было равно нулю.

Вопрос 2: Производная от неявной и параметрически заданной функции:

Производная функции, заданной неявно:

Уравнение вида

, содержащее переменные

и
, иногда можно разрешить относительно
и получить в явном виде зависимость
. Например, если дано уравнение
, то из него можно получить зависимость
. Однако такое явное выражение
через
, использующее лишь элементарные функции, можно получить не из любого уравнения вида
(даже если в самом уравнении участвуют лишь элементарные функции).

Покажем, как, используя уравнение

, найти производную
, не выражая
через

в явном виде. Для этого найдём производные левой и правой части уравнения по переменной
, считая
промежуточным аргументом, а потом выразим
из получающегося равенства.

Производные функции, заданной параметрически:

Пусть задана зависимость двух переменных

и
от параметра
, изменяющегося в пределах от
до
:

Пусть функция

имеет обратную:
. Тогда мы можем, взяв композицию функций
и
, получить зависимость
от

:
. Зависимость величины
от величины
, заданная через зависимость каждой из них от параметра
в виде
, называется функцией
, заданной параметрически.