Функции и их свойства. Предел последовательности и функции. Производная функции и дифференциал

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

График четной функции симметричен относительно оси а нечетной − относительно точки С (0;0), т.е. начала координат.

График четной функции симметричен относительно оси

а нечетной − относительно точки

С (0;0), т.е. начала координат.
Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Кратко определение предела можно записать так:

Кратко определение предела можно записать так:

Слайд 16

Геометрический смысл определения предела последовательности: Неравенство равносильно неравенствам или т.е. Поэтому

Геометрический смысл определения предела последовательности:

Неравенство

равносильно неравенствам

или

т.е.

Поэтому

определение предела последовательности можно сформулировать так:
Слайд 17

Слайд 18

Предел функции в точке. Бесконечно большая и бесконечно малая функция.

Предел функции в точке. Бесконечно большая и бесконечно малая функция.

Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

А если условия этой теоремы не выполнены, то могут возникнуть неопределенности

А если условия этой теоремы не выполнены, то могут возникнуть

неопределенности вида :

которые в простейших случаях раскрываются с помощью алгебраических преобразований данного выражения и отыскание предела в таких случаях называют раскрытием неопределенностей.

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

ПРОИЗВОДНАЯ ФУНКЦИИ Определение производной Геометрический смысл производной Связь между непрерывностью и

ПРОИЗВОДНАЯ ФУНКЦИИ

Определение производной
Геометрический смысл производной
Связь между непрерывностью и дифференцируемостью
Производные основных элементарных

функций
Правила дифференцирования
Производная сложной функции
Применение производной
Слайд 34

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДНОЙ Найдем соответствующее приращение функции:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДНОЙ

Найдем соответствующее приращение функции:

Слайд 35

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ПРОИЗВОДНОЙ

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ПРОИЗВОДНОЙ

Слайд 36

Если точка касания М имеет координаты (x0; y0 ), угловой коэффициент

Если точка касания М имеет координаты (x0; y0 ), угловой коэффициент

касательной есть k = f ’(x0 ).

Уравнение прямой с угловым коэффициентом:

Прямая, перпендикулярная касательной в точке касания, называется нормалью к кривой.

Уравнение касательной

Уравнение нормали

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ПРОИЗВОДНОЙ

Производная f’(x) равна угловому коэффициенту касательной к графику функции y = f(x) в точке, абсцисса которой равна x.

Слайд 37

СВЯЗЬ МЕЖДУ НЕПРЕРЫВНОСТЬЮ И ДИФФЕРЕНЦИРУЕМОСТЬЮ ФУНКЦИИ Если функция f(x) дифференцируема в

СВЯЗЬ МЕЖДУ НЕПРЕРЫВНОСТЬЮ И ДИФФЕРЕНЦИРУЕМОСТЬЮ ФУНКЦИИ

Если функция f(x) дифференцируема в некоторой

точке , то она непрерывна в ней.

Теорема

Пусть функция y = f(x) дифференцируема в некоторой точке х, следовательно существует предел:

Доказательство:

где

при

По теореме о связи функции, ее предела и бесконечно малой функции

Функция y = f(x) – непрерывна.

Обратное утверждение не верно: непрерывная функция может не иметь производной.

Слайд 38

Нахождение производной называют дифференцированием

Нахождение производной называют дифференцированием

Слайд 39

ТАБЛИЦА ПРОИЗВОДНЫХ

ТАБЛИЦА ПРОИЗВОДНЫХ

Слайд 40

ПРАВИЛА ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ Пусть u(x) , v(x) и w(x) – дифференцируемые в

ПРАВИЛА ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ

Пусть u(x) , v(x) и w(x) – дифференцируемые в некотором

интервале (a; b) функции, С – постоянная.
Слайд 41

ПРАВИЛА НАХОЖДЕНИЯ ПРОИЗВОДНОЙ 1. Если функции u(x) и v(x) имеют в

ПРАВИЛА НАХОЖДЕНИЯ ПРОИЗВОДНОЙ

1. Если функции u(x) и v(x) имеют в точке

х производные, то их сумма u(x) + v(x) также имеет в этой точке производную, причем

(u + v)′ = u′ + v′

2. Если функция u(x) имеет в точке х производную и С – данное число, то функция С∙u(x) также имеет в этой точке производную, причем

(Сu)′ = С∙u′

Слайд 42

ПРАВИЛА НАХОЖДЕНИЯ ПРОИЗВОДНОЙ 3. Если функции u(x) и v(x) имеют в

ПРАВИЛА НАХОЖДЕНИЯ ПРОИЗВОДНОЙ

3. Если функции u(x) и v(x) имеют в точке

х производные, то их произведение u(x) ∙ v(x) также имеет в этой точке производную, причем

(u ∙ v)′ = u′∙v + u∙v′

4. Если функция v(x) имеет в точке х производную и v(x) ≠ 0, то функция также имеет в этой точке производную, причем

Слайд 43

ПРАВИЛА НАХОЖДЕНИЯ ПРОИЗВОДНОЙ 5. Если функции u(x) и v(x) имеют в

ПРАВИЛА НАХОЖДЕНИЯ ПРОИЗВОДНОЙ

5. Если функции u(x) и v(x) имеют в точке

х производные и v(x) ≠ 0, то функция также имеет в этой точке производную, причем

6. Производная сложной функции

(f(g(x)))′ = f′(g(x))∙g′(x)

Слайд 44

ПРОИЗВОДНАЯ СЛОЖНОЙ ФУНКЦИИ Пусть y = f(u) и u = φ(x)

ПРОИЗВОДНАЯ СЛОЖНОЙ ФУНКЦИИ

Пусть y = f(u) и u = φ(x) ,

тогда y = f(φ(x)) – сложная функция с промежуточным аргументом u и независимым аргументом x.

Теорема

Это правило остается в силе, если промежуточных аргументов несколько:

Слайд 45

ПРИМЕР Вычислить производную функции

ПРИМЕР

Вычислить производную функции

Слайд 46

ПРИМЕР: Вычислить производную функции: Данную функцию можно представить следующим образом: Коротко:

ПРИМЕР:

Вычислить производную функции:

Данную функцию можно представить следующим образом:

Коротко:

Слайд 47

k = f ′(xo) = tg α – это угловой коэффициент

k = f ′(xo) = tg α –
это угловой коэффициент

касательной.

Касательная

к графику дифференцируемой в точке х0 функции f – это прямая, проходящая через точку (хо; f(xо)) и имеющая угловой коэффициент f ′(хо).

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОИЗВОДНОЙ

Слайд 48

Общий вид уравнения касательной y = f ′(xo)(x – xo) +

Общий вид уравнения касательной

y = f ′(xo)(x – xo) + f(xo)

Алгоритм

составления уравнения касательной

1о Находим значение функции в точке хо: f(xo).
2о Дифференцируем функцию: f′(x).
3о Находим значение производной в точке хо: f′(xo).
4о Подставляем эти данные в общее уравнения
касательной: y = f′(xo)(x – xo) + f(xo).

Слайд 49

Одна из основных задач исследования функции – это нахождение промежутков её

Одна из основных задач исследования функции – это нахождение промежутков её

возрастания и убывания.
Признак возрастания функции:
Если f´(x) > 0 в каждой точке интервала I, то функция f возрастает на I.
Признак убывания функции:
Если f´(x) < 0 в каждой точке интервала I, то функция f убывает на I.
Слайд 50

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ НЕРАВЕНСТВ МЕТОДОМ ИНТЕРВАЛОВ: Выделить функцию y=f(x). Найти область определения

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ НЕРАВЕНСТВ МЕТОДОМ ИНТЕРВАЛОВ:
Выделить функцию y=f(x).
Найти область определения функции D(f).

Указать промежутки непрерывности.
Найти нули функции, решив уравнение f(x)=0.
Определить знак функции между
её нулями в области определения.
Слайд 51

Решите неравенство: 1. 2x+5≠0, х ≠-2,5 2. f(x)=0, если x1= 8, x2= -2 3. Ответ:

Решите неравенство:
1. 2x+5≠0, х ≠-2,5
2. f(x)=0, если
x1= 8, x2=

-2
3.
Ответ:
Слайд 52

АЛГОРИТМ НАХОЖДЕНИЯ ПРОМЕЖУТКОВ ВОЗРАСТАНИЯ (УБЫВАНИЯ) ФУНКЦИИ y=f(x): Найти производную функции f´(x).

АЛГОРИТМ НАХОЖДЕНИЯ ПРОМЕЖУТКОВ ВОЗРАСТАНИЯ (УБЫВАНИЯ) ФУНКЦИИ y=f(x):

Найти производную функции f´(x).
Решить

уравнение f´ (x) =0.
Найти знак производной на каждом интервале.
Согласно признаку возрастания (убывания) функции, найти промежутки возрастания и убывания.
Слайд 53

Найдите промежутки возрастания и убывания функции: 1. 2. f´(x)=0, если 3. Ответ:

Найдите промежутки возрастания и убывания функции:
1.
2. f´(x)=0, если
3.
Ответ:

Слайд 54

f′(x) xo Минимум функции Точка хо называется точкой минимума функции f(x),

f′(x)

xo

Минимум функции

Точка хо называется точкой минимума функции f(x), если существует такая

окрестность точки хо, что для всех х ≠ хо из этой окрестности выполняется неравенство f(x)> f(xo).

Если в точке хо производная функции f(x) меняет знак с «–» на «+», то хо – точка локального минимума функции f(x).

f(x)


+

x

min

f(xо) – минимум функции

Слайд 55

xo Максимум функции Точка хо называется точкой максимума функции f(x), если

xo

Максимум функции

Точка хо называется точкой максимума функции f(x), если существует такая

окрестность точки хо, что для всех х ≠ хо из этой окрестности выполняется неравенство f(x)< f(xo).

Если в точке хо производная функции f(x) меняет знак с «+» на «–», то хо – точка локального максимума функции f(x).

f′(x)

f(x)

+


x

max

f(xо) – максимум функции

Слайд 56

Алгоритм исследования функции на монотонность 1о Дифференцируем функцию: f′(x). 2о Находим

Алгоритм исследования функции на монотонность

1о Дифференцируем функцию: f′(x).
2о Находим критические точки

из уравнения: f′(x) = 0.
3о Решаем неравенства: f′(x) > 0 и f′(x) < 0.
4о Полученные данные изображаем на схеме:

5o a) Промежутки возрастания: (– ∞; х1]; [x2; x3].
б) Промежутки убывания: [x1; x2]; [x3; + ∞).

f′(x)

x2

f(x)


+

x

+


x1

x3

Слайд 57

Алгоритм исследования функции на экстремумы 1о Дифференцируем функцию: f′(x). 2о Находим

Алгоритм исследования функции на экстремумы

1о Дифференцируем функцию: f′(x).
2о Находим критические точки

из уравнения: f′(x) = 0.
3о Решаем неравенства: f′(x) > 0 и f′(x) < 0.
4о Полученные данные изображаем на схеме:

5o a) х1; x3 – точки максимума; x2 – точка минимума.
б) f(x1); f(x3) – максимумы функции;
f(x2) – минимум функции.

f′(x)

x2

f(x)


+

x

+


x1

x3

Слайд 58

ПРИМЕРЫ

ПРИМЕРЫ

 

Слайд 59