Международная образовательная корпорация

Международная образовательная корпорация Казахская головная архитектурно-строительная академия Активный раздаточный материал
Математика 1 Кредит 3 Лекция № 10. Производные высших порядков.		ФОЕНП 1-й семестр 2015-2016 уч.г. Ассоц.проф. Буганова С.Н.

Краткое содержание лекции

Пусть функция f(x)- дифференцируема на некотором интервале. Тогда, дифференцируя ее, получаем первую производную

Если найти производную функции f¢(x), получим вторую производную функции f(x):

т.е. y¢¢ = (y¢)¢ или .

Этот процесс можно продолжить и далее, находя производные степени n.

.

Общие правила нахождения высших производных.

Если функции u = f(x) и v = g(x) дифференцируемы, то

1) (Сu)⁽ⁿ⁾ = Cu⁽ⁿ⁾;

2) (u ± v)⁽ⁿ⁾ = u⁽ⁿ⁾ ± v⁽ⁿ⁾;

3)

.

Это выражение называется формулой Лейбница.

Также по формуле dⁿy = f⁽ⁿ⁾(x)dxⁿ может быть найден дифференциал n- го порядка.

К разряду неопределенностей принято относить следующие соотношения:

Теорема (правило Лопиталя). Если функции f(x) и g(x) дифференцируемы в вблизи точки а, непрерывны в точке а, g¢(x) отлична от нуля вблизи а и f(a) = g(a) = 0, то предел отношения функций при х®а равен пределу отношения их производных, если этот предел (конечный или бесконечный) существует.

.

Пример 1: Найти предел .

Как видно, при попытке непосредственного вычисления предела получается неопределенность вида . Функции, входящие в числитель и знаменатель дроби удовлетворяют требованиям теоремы Лопиталя. f¢(x) = 2x + ; g¢(x) = e^x; .

Если при решении примера после применения правила Лопиталя попытка вычислить предел опять приводит к неопределенности, то правило Лопиталя может быть применено второй раз, третий и т.д. пока не будет получен результат. Естественно, это возможно только в том случае, если вновь полученные функции в свою очередь удовлетворяют требованиям теоремы Лопиталя.

Неопределенности вида можно раскрыть с помощью логарифмирования. Такие неопределенности встречаются при нахождении пределов функций вида , f(x)>0 вблизи точки а при х®а. Для нахождения предела такой функции достаточно найти предел функции lny = g(x)lnf(x).

Пример 2.: Найти предел .

Здесь y = x^x, lny = xlnx.

Тогда . Следовательно .

Задание на СРС:

1. Формула Тейлора и Маклорена [1,2].

2. Основные теоремы дифференциального исчисления (Ролля (корни производной), Лагранжа (конечные приращения), Коши (отношения приращения)).[1,2-с.163].

3.

Задание на СРСП:

1. ИДЗ -6.2 [1 –стр. 221].

Глоссарий

№	Қазақша	Русский	English
1.	Туынды	Производная	Derivative
2.	Дифференциал	Дифференциал	Differential operator
3.	Туындыны табудың тіке әдісі	Непосредственный метод отыскания производной	Delta method
4.	Солжақты туынды	Производная слева	Derivative on the left
5.	Оңжақты туынды	Производная справа	Derivative on the right

Литература:

Основная

1. А.П. Рябушко. Индивидуальные задания по высшей математике, т.1. - Мн.: Выш. Школа, 2011.

2. Данко П.Е., Попов А.Г. Высшая математика в упражнениях и задачах: Учебное пособие для втузов. - М.: Оникс, 2007.

Дополнительная

3. Сыдыкова Д.К. Математика I. Методическое руководство к выполнению заданий для СРС. -Алматы: КазГАСА, 2008.

4. Сыдыкова Д.К. «Курс Математики- I», Модуль I, II для дистанционного обучения. Электронный учебник.-Алматы: КазГАСА, 2012.

5. www.studentlibrary.ru

6. http://sferaznaniy.ru/vysshaya-matematika.

Дата добавления: 2015-10-21