Производная и дифференциал.


Определение 21.1 Пусть функция определена в некоторой окрестности точки и - произвольная точка из этой окрестности. Тогда если выражение имеет предел при , то этот предел называется производной функции в точке (обозначается ).

Определение 21.2 Пусть функция определена в некоторой левой (правой) полуокрестности точки и - произвольная точка из этой полуокрестности. Тогда если выражение имеет левый (правый) предел при , то этот предел называется левой (правой) производной функции в точке (обозначается ).

Если функция определена на некотором промежутке и в каждой его точке существует ее производная, то эта производная, очевидно, является функцией, определенной на данном промежутке (обозначается ).

Определение 21.3 Функция , определенная в некоторой окрестности точки , называется дифференцируемой в этой точке, если ее приращение , представимо в виде . Слагаемое называется дифференциалом функции в точке (обозначается или ).

Определение 21.4 Пусть функция определена на промежутке и имеет производную в каждой его точке. Если функция имеет производную в точке , то она называется второй производной функции в точке (обозначается или ). Аналогично определяется производная n-го порядка .

  1. Докажите, что определения 21.1 и 21.3 эквивалентны, причем .
  2. Докажите, что дифференцируемая в точке функция непрерывна в ней.
  3. Выведите уравнения касательной и нормали к графику функции в точке .
  4. Пусть функции и имеют производные в точке . Докажите, что:
    а). в).
    б).
  5. Пусть функция имеет производную в точке , а функция имеет производную в точке . Докажите, что тогда сложная функция имеет производную в точке , причем .
  6. Пусть функция непрерывна и строго монотонна в некоторой окрестности точки и имеет в этой точке производную . Тогда и обратная функция имеет производную в точке , причем .
  7. Вычислить производные функций:
    а). д). и).
    б). е). к).
    в). ж).
    г). з).
  8. Привести примеры функций, определенных на :
    а). дифференцируемой только в одной точке;
    б). непрерывной всюду, а дифференцируемой всюду, кроме одной точки;
    в).* всюду непрерывной, но нигде не дифференцируемой.
  9. Найти производные функций на :
    а). г). ж).
    б). д). з).
    в). е).
  10. Вычислить производные функций (подобные задачи будут на контрольной):
    а). г).
    б). д).
    в). е).
  11. При помощи дифференциала доказать приближенные оценки:
    а).
    б).
    в).

[Вернутся к оглавлению]