Понятие производной функции в точке

Содержание

Слайд 2

Тайны планетных орбит. Древнегреческие учёные умели решать немногие задачи кинематики –

Тайны планетных орбит.
Древнегреческие учёные умели решать немногие задачи кинематики – рассчитать

либо равномерное прямолинейное движение, либо равномерное вращение вокруг оси.
А планеты на небосводе двигались по самым замысловатым кривым . Свести эти движения планет к простым древним учёным не удавалось.
Лишь в 17 веке немецкому учёному Иоганну Кеплеру удалось сформулировать законы движения планет. Оказалось, что планеты движутся по эллипсам, и притом неравномерно. Объяснить, почему это так, Кеплер не смог.
Слайд 3

В конце 17 века Исаак Ньютон открыл законы динамики, сформулировал закон

В конце 17 века Исаак Ньютон открыл законы динамики, сформулировал закон

всемирного тяготения и развил математические методы, позволявшие сводить неравномерное к равномерному, неоднородное к однородному, криволинейное к прямолинейному.
В основе лежала простая идея – движение любого тела за малый промежуток времени можно приближённо рассматривать как прямолинейное и равномерное.
Одновременно с Ньютоном немецкий философ и математик Готфрид Вильгельм Лейбниц изучал, как проводить касательные к произвольным кривым.
Слайд 4

Он также развил новое исчисление, которое оказалось по сути дела тождественным

Он также развил новое исчисление, которое оказалось по сути дела тождественным

построенному Ньютоном. Обозначения, введённые Лейбницем, оказались настолько удачными, что сохранились и по сей день.
Новая математика Ньютона и Лейбница состояла из двух больших частей – дифференциального и интегрального исчислений.
В первом из них говорилось, как, изучая малую часть явления, сводить неравномерное к равномерному.
Во второй – как из малых равномерных частей конструировать сложное неравномерное явление.
Слайд 5

Рассмотрим график функции вблизи точки М(1;1), изображённый в разных масштабах.

Рассмотрим график функции вблизи точки М(1;1),
изображённый в разных масштабах.

Слайд 6

Как изменилась конфигурация графика?

Как изменилась конфигурация графика?

Слайд 7

Определите радиус окрестности точки х = 1 Как изменилась конфигурация графика?

Определите радиус окрестности точки х = 1

Как изменилась конфигурация графика?

Слайд 8

Основные выводы 1. Чем крупнее масштаб, тем меньше график функции будет

Основные выводы

1. Чем крупнее масштаб, тем меньше график функции будет отличаться

от некоторой прямой, проходящей через точку М(1;1).

2. То же самое будет происходить с графиком функции вблизи любой другой точки.

3. Этим свойством обладают и многие другие кривые: окружность, гипербола, синусоида и т. д.

Такое свойство функций называют «линейность в малом»

Слайд 9

Cвойство «линейности в малом». Выразим это свойство на языке формул. Как

Cвойство «линейности в малом».

Выразим это свойство на языке формул.

Как перевести на

математический язык слова «увеличить масштаб»?

Радиус окрестности точки x0 уменьшается.

х

х0

Слайд 10

х х0 Изменим x0 на величину ∆x. ∆x - называется приращением

х

х0

Изменим x0 на величину ∆x.

∆x - называется приращением аргумента.

x0 + ∆x

x0

- ∆x

x – новое значение аргумента

Слайд 11

Величина y(x) – y(x0) называется приращением функции в точке x0 и обозначается ∆y(x0) .

Величина y(x) – y(x0) называется приращением функции в точке x0 и

обозначается ∆y(x0) .
Слайд 12

Таким образом, чтобы вычислить приращение функции f(x) при переходе от точки

Таким образом, чтобы вычислить приращение функции f(x) при переходе от точки

x0 к точке x = x0 + Δx , нужно:

1. найти значение функции f(x0);

2. найти значение функции f(x0 + Δx)

3. найти разность f(x0 + Δx) – f(x0)

Слайд 13

Определение Функция y = f(x) называется дифференцируемой в точке x0 ,

Определение

Функция y = f(x) называется дифференцируемой в точке x0 , если

её приращение в этой точке можно представить в виде где α – пренебрежимо мала по сравнению с ∆х, А – некоторое действительное число.
Слайд 14

Что такое коэффициент А?

Что такое коэффициент А?

Слайд 15

Значит, где - б. м. ф. при по определению предела функции

Значит,

где - б. м. ф. при

по определению предела функции в

точке.

Выразим из равенства коэффициент А

Слайд 16

Определение Производной функции y = f(x) в точке x0 называется предел

Определение

Производной функции y = f(x) в точке x0 называется предел отношения

приращения функции в точке x0 к приращению аргумента при условии, что приращение аргумента стремится к нулю.

Операция отыскания производной функции называется дифференцированием.

Слайд 17

Рассмотрим пример из физики, который также приводит к понятию производной.

Рассмотрим пример из физики, который также приводит к понятию производной.

Слайд 18

Пусть тело движется по закону Надо найти скорость движения на промежутке времени Если то

Пусть тело движется по закону

Надо найти скорость движения на промежутке

времени

Если

то

Слайд 19

Используя определение, найдите производные функций в точке :

Используя определение, найдите производные функций в точке :

Слайд 20

Чтобы найти производную функции в точке, надо: найти приращение функции в

Чтобы найти производную функции в точке, надо:

найти приращение функции в точке

;
найти отношение приращения функции к приращению аргумента;
вычислить предел полученного отношения при условии, что приращение аргумента стремится к нулю.
Слайд 21

Найдите производные следующих функций в точке :

Найдите производные следующих функций в точке :