Примеры дифференцирования сложной функции.
1°)
2°)
3°)
4°)
5°)
6°)
В задачах 2.2.а-2.2.з для функции требуется найти производную
.
Задача 2.2.а .
.
Задача 2.2.б .
Задача 2.2.в .
Задача 2.2.г
.
Задача 2.2.д .
Решение.При дифференцировании этой функции удобно воспользоваться приемом, который называется логарифмическим дифференцированием. Прежде чем вычислять производную, найдем логарифм функции :
Теперь продифференцируем правую и левую часть полученной формулы, а затем приравняем соответствующие производные. Имеем:
;
Отсюда,
Задача 2.2.е .
Решение.Здесь также удобно воспользоваться приемом логарифмического дифференцирования.
;
откуда следует, что
Задача 2.2.ж ,
.
Решение.Функция задана в параметрической форме, поэтому следует воспользоваться формулой для параметрической производной:
Получаем:
,
,
откуда
Задача 2.2.з .
Решение.Функция задана неявным уравнением. Чтобы найти производную
, продифференцируем тождество
. Получаем:
Перегруппируем слагаемые, выделяя члены, содержащие производную :
откуда следует, что
Непрерывность и типы разрыва функций.
Имеется три типа разрывов функций.
а) Устранимый разрыв, когда существует предел функции в точке
, но он не равен значению функции в предельной точке
.
б) Разрыв первого рода, когда в точке существует предел слева и предел справа, однако они не равны между собой
.
в) Все остальные виды разрыва называются разрывами второго рода.
Задачи 2.3.а-2.3.б.Найти точки разрыва функций
,
и определить тип разрыва. Сделать схематический чертеж.
Решение.Функция может иметь разрыв в точках
,
. В точке
в пределе
имеет место соотношение
, то есть функция
становится неограниченной в окрестности
. Поскольку
при
, и
при
, то функция
стремится к
при
, и к
при
.
В точке ситуация сложнее. При
в пределе получаем
, то есть мы имеем дело с неопределенностью. Чтобы найти предел
, воспользуемся правилом Лопиталя:
.
Получаем:
Следовательно,
В случае правостороннего предела ситуация проще:
Таким образом, в точке также имеет место разрыв второго рода.
Схематическое поведение графика изображено на рисунке.
0 7 10
Функция может иметь разрывы только в точках
и
. В окрестности точки
функция
имеет разрыв второго рода. При
получаем, что
, а при
получаем, что
.
Найдем пределы при
и при
. Вновь используем правило Лопиталя. Пусть сначала
.
При вычисления аналогичны:
Следовательно, у функции в точке
имеется устранимый разрыв. Эскиз графика изображен на рисунке.
6 7 8 10