 |
Пошаговые примеры - как найти производную
|
|
|
|
Таблица производных простых функций
| 1. Производная константы (числа). Любого числа (1, 2, 5, 200...), которое есть в выражении функции. Всегда равна нулю. Это очень важно помнить, так как требуется очень часто | 
|
| 2. Производная независимой переменной. Чаще всего "икса". Всегда равна единице. Это тоже важно запомнить надолго | 
|
| 3. Производная степени. В степень при решении задач нужно преобразовывать неквадратные корни. | 
|
| 4. Производная переменной в степени -1 | 
|
| 5. Производная квадратного корня | 
|
| 6. Производная синуса | 
|
| 7. Производная косинуса | 
|
| 8. Производная тангенса | 
|
| 9. Производная котангенса | 
|
| 10. Производная арксинуса | 
|
| 11. Производная арккосинуса | 
|
| 12. Производная арктангенса | 
|
| 13. Производная арккотангенса | 
|
| 14. Производная натурального логарифма | 
|
| 15. Производная логарифмической функции | 
|
| 16. Производная экспоненты | 
|
| 17. Производная показательной функции | 
|
Правила дифференцирования
| 1. Производная суммы или разности | 
|
| 2. Производная произведения | 
|
| 2a. Производная выражения, умноженного на постоянный множитель | 
|
| 3. Производная частного | 
|
| 4. Производная сложной функции | 
|
Правило 1. Если функции
дифференцируемы в некоторой точке 
, то в той же точке дифференцируемы и функции
причём
т.е. производная алгебраической суммы функций равна алгебраической сумме производных этих функций.
Следствие. Если две дифференцируемые функции отличаются на постоянное слагаемое, то их производные равны, т.е.
Правило 2. Если функции
и
дифференцируемы в некоторой точке , то в то же точке дифференцируемо и их произведение
причём
т.е. производная произведения двух функций равна сумме произведений каждой из этих функций на производную другой.
|
|
|
Следствие 1. Постоянный множитель можно выносить за знак производной:
Следствие 2. Производная произведения нескольких дифференцируемых функций равна сумме произведений производной каждого из сомножителей на все остальные.
Например, для трёх множителей имеем:
Правило 3. Если функции
и
дифференцируемы в некоторой точке и 
, то в этой точке дифференцируемо и их частное u/v, причём
т.е. производная частного двух функций равна дроби, числитель которой есть разность произведений знаменателя на производную числителя и числителя на производную знаменателя, а знаменатель есть квадрат прежнего числителя.
Замечание. Следует не путать константу (то есть, число) как слагаемое в сумме и как постоянный множитель! В случае слагаемого её производная равна нулю, а в случае постоянного множителя она выносится за знак производных. Это типичная ошибка, которая встречается на начальном этапе изучения производных, но по мере решения уже нескольких одно- двухсоставных примеров средний студент этой ошибки уже не делает.
Пошаговые примеры - как найти производную
Пример 3. Найти производную функции
.
Решение. Определяем части выражения функции: всё выражение представляет произведение, а его сомножители - суммы, во второй из которых одно из слагаемых содержит постоянный множитель. Применяем правило дифференцирования произведения: производная произведения двух функций равна сумме произведений каждой из этих функций на производную другой:
Далее применяем правило дифференцирования суммы: производная алгебраической суммы функций равна алгебраической сумме производных этих функций. В нашем случае в каждой сумме второе слагаемое со знаком минус. В каждой сумме видим и независимую переменную, производная которой равна единице, и константу (число), производная которой равна нулю. Итак, "икс" у нас превращается в единицу, а минус 5 - в ноль. Во втором выражении "икс" умножен на 2, так что двойку умножаем на ту же единицу как производную "икса". Получаем следующие значения производных:
|
|
|
Подставляем найденные производные в сумму произведений и получаем искомую производную всей функции:
Пример 4. Найти производную функции
Решение. От нас требуется найти производную частного. Применяем формулу дифференцирования частного: производная частного двух функций равна дроби, числитель которой есть разность произведений знаменателя на производную числителя и числителя на производную знаменателя, а знаменатель есть квадрат прежнего числителя. Получаем:
Производную сомножителей в числителе мы уже нашли в примере 2. Не забудем также, что произведение, являющееся вторым сомножителем в числителе в текущем примере берётся со знаком минус:
Пример 5. Найти производную функции
Решение. В данной функции видим произведение, один из сомножителей которых - квадратный корень из независимой переменной, с производной которого мы ознакомились в таблице производных. По правилу дифференцирования произведения и табличному значению производной квадратного корня получаем:
Пример 6. Найти производную функции
Решение. В данной функции видим частное, делимое которого - квадратный корень из независимой переменной. По правилу дифференцирования частного, которое мы повторили и применили в примере 4, и табличному значению производной квадратного корня получаем:
Чтобы избавиться от дроби в числителе, умножаем числитель и знаменатель на 
:
Пример 7. Найти производную функции
.
Решение. Применяя правила вычисления производной алгебраической суммы функций, вынесения постоянного множителя за знак производной и формулу производной степени (в таблице производных - под номером 3), получим
Пример 8. Найти производную функции
Решение. Применим правило дифференцирования произведения, а затем найдём производные сомножителей, так же, как в предыдущей задаче, пользуясь формулой 3 из таблицы производных. Тогда получим
Пример 9. Найти производную функции
Решение. Как и в примерах 4 и 6, применим правило дифференцирования частного:
|
|
|
Теперь вычислим производные в числителе. Имеем
Пример 10. Найти производную функции
Шаг1. Применяем правило дифференцирования суммы:
Шаг2. Найдём производную первого слагаемого. Это табличная производная квадратного корня (в таблице производных - номер 5):
Шаг3. В частном знаменатель - также корень, только не квадратный. Поэтому преобразуем этот корень в степень:
и далее дифференцируем частное:
Корень из константы, как не трудно догадаться, является также константой, а производная константы, как мы знаем из таблицы производных, равна нулю:
искомая производная:
|
|
|
