Производная и дифференциал функции

Содержание

Слайд 2

Определение. Пусть функция определена на некоторой окрестности точки x0 и пусть

Определение. Пусть функция определена на некоторой окрестности точки x0 и пусть

существует конечный предел отношения
при Тогда этот предел называется производной функции в точке x0 и обозначается т. е.

Операция вычисления производной называется дифференцированием.
Функция, имеющая производную в точке называется дифференцируемой в этой точке.
Производная функции является также функцией.

Слайд 3

Дифференцируемость – более сильное условие на функцию, чем непрерывность. Теорема. Всякая

Дифференцируемость – более сильное условие на функцию, чем непрерывность.
Теорема. Всякая

функция, дифференцируемая в точке непрерывна в этой точке.
Доказательство:
где при .
Следовательно
т. е. при а следовательно функция непрерывна.
Примечание. Обратное утверждение неверно. Например, функция непрерывна, но не дифференцируема в точке
Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Применение производной в экономике Пусть у(х) — затраты на изготовление х

Применение производной в экономике
Пусть у(х) — затраты на изготовление х экземпляров

некоторого продукта. Тогда у'(х) выражает скорость изменения затрат при изменении количества продукта. Эта производная называется предельной (маржинальной) стоимостью.
(Максимизация прибыли). Пусть функция дохода от количества реализованного товара х выражается формулой R(x) =х3/3 - 2000000 х , а функция затрат на производство товара формулой С(х) = 1500 х . Определить оптимальный уровень производства и прибыль, которая при этом достигается.
(Оптимизация налогообложения предприятий ). Пусть функция дохода от количества реализованного товара х выражается формулой R(x) = 16 х — х2, а функция затрат на производство товара— формулой С(х) = х2 + 1. Определить оптимальный уровень налога с единицы реализованного товара и прибыль предприятия, которая при этом достигается.
Пусть y(t) — величина вклада в момент времени t (в годах). Можно ли определить (приближенно) годовую ставку банковского процента р по функции y(t)?
Если проценты начисляются непрерывно, то, где р — ежегодный процент прироста вклада, а r = р/100 — номинальная ставка за год. Найдем логарифмическую производную от величины вклада: Вывод: ставка банковского процента г совпадет с логарифмической производной от величины вклада.
Определение эластичности. Понятие эластичности было введено Альфредом Маршаллом в связи с анализом функции спроса. Впоследствии это понятие было распространено и на другие функции.
Слайд 10

Физический смысл производной Физический смысл производной. Производная характеризует скорость изменения одной

Физический смысл производной
Физический смысл производной. Производная характеризует скорость изменения одной физической

величины по отношению к другой, считающейся независимой переменной
Механический смысл первой и второй производных. Скорость тела в момент времени t равна а ускорение равно где
– путь, пройденный телом к моменту времени
Средняя скорость тела за промежуток времени равна
Мгновенная скорость тела в момент времени есть предел, к которому
стремится его средняя скорость в промежуток времени при
Слайд 11

t1 t2 Δt =t2–t1 S1 S2 При Δt→0 − мгновенная скорость

t1

t2

Δt =t2–t1

S1

S2

При Δt→0 − мгновенная скорость

Слайд 12

x y 0 x0 x ∆x секущая касательная Пусть данная гладкая

x

y

0

x0

x

∆x

секущая

касательная

Пусть данная гладкая кривая – график функции

A

B

α

β

f(x0)

f(x0+∆x)

∆f – приращение функции

X0 –

фиксированное значение аргумента

∆x – приращение аргумента

∆f

α

∆x

∆f

tg α=

Слайд 13

x y 0 x0 x ∆x ∆x→0 x→x0 секущая касательная A

x

y

0

x0

x

∆x

∆x→0

x→x0

секущая

касательная

A

B

B→A

β

∆f→0

α→ β

α

f(x)→f(x0)

Слайд 14

Итак, по определению, производной функции в любой точке из D(f) называется:

Итак, по определению, производной функции в любой точке из D(f) называется:

Геометрический

смысл производной:

Физический смысл производной:

− мгновенная скорость изменения функции.