ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ
ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ
Дифференцирование функций
Производной функции y = f(x) в точке х называется предел отношения приращения функции к приращению аргумента, когда при-ращение аргумента стремится к нулю:

где 
Производная обозначается у', y'(x), y'x.
Правила дифференцирования функций. Пусть С – постоянная, а u(x) и v(x) – дифференцируемые функции. Тогда C' = 0,

Производная сложной функции y = f(u(x)). Если функция u = u(x) дифференцируема в точке х, а функция y = f(u) дифференцируемая в соответствующей точке u = u(x), то сложная функция y = f(u(x)) дифференцируема в точке х и ее производная равна

Таблица производных.
1. 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. ( 
9. 
10. 
11. 
12. 
13. 
14. 
Функция
неявно задана уравнением
если для всех
выполняется равенство 
Для вычисления производной функции, заданной неявно, следует тождество
продифференцировать по х (рассматривая левую часть как сложную функцию от х), а затем полученное уравнение решить относительно f'(x).
Пример 6.1. Найти производную показательно-степенной функции
.
Решение. Логарифмируя, а затем дифференцируя левую и правую части, получим


Умножая обе части равенства на у, имеем:

Пример 6.2. Найти производную функции
, заданной неявно уравнением
.
Решение. Дифференцируя по х тождество
, получим
. Выражая
из этого равенства, находим:
.
Дифференциал
функции
равен произведению ее про-изводной на приращение
независимой переменной:
или
.
При достаточно малых
имеет место приближенная формула
, т.е.
или
.
Пример 6.3. Найти приближенное значение объема шара, радиус которого равен 1,02 м.
Решение. Воспользуемся формулой
. Тогда
. Полагая
, получим
м3.
Производные и дифференциалы высших порядков.
Дифференцирование функций, заданных параметрически
Производной второго порядка функции
называется производная от ее производной
, т.е.
. Аналогично определяются производные более высоких порядков
.
Дифференциалы высших порядков функции
(x – независимая переменная) вычисляются по формулам
.
Если функция
задана параметрически соотношениями
, причем
, то ее первая
и вторая
производные находятся по формулам:
.
Пример 6.4. Найти выражение для производной n-го порядка функции
.
Решение.
.
Пример 6.5. Найти производную 2-го порядка от функции
, заданной неявно уравнением
.
Решение. По правилу дифференцирования функции, заданной неявно, получаем:
.
Отсюда, используя равенство
, имеем:
или
.
Следовательно,
.
Дифференцируя последнее равенство и используя найденное для
выражение, получим:

Пример 6.6. Найти производную 2-го порядка функции, заданной параметрически: 
Решение.


Пример 6.7. Найти дифференциалы 1-го, 2-го, …, n-го порядков функции
.
Решение.


