Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Диференціальне числення ФОЗ

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
20.05.2015
Размер:
1.08 Mб
Скачать

y = A( x ) x + α ( x, x ) x ,

A( x ) x + *, α + * " , "

x , ! lim α ( x, x ) = 0 .

x→ 0

6 ,,

y = A(x)

x + o( x) x → 0 .

#.

, " y = x3 ( ! * " (

". (, " 3 * (

x :

y = ( x + x )3 x3 = x3 + 3x2

x + 3x x2 + x3 x3 = 3x2 x + (3x x + x2 ) x .

# : A( x) = 3x2 , α ( x,

x) = 3x x + x2 , lim α = 0 ,

! "

 

x→0

 

y = x3 (

x . & * x

,,

" ( ! * " ( ".

6 +,

"

A( x ) = 3x2 , 3,

"

y = x3 , !

(x3 )= 3x2 ,

" + +.

: ?

6’" , * ", . % " " ( x

’" " ( , ', * " '

'.

!. , % " y = f ( x ) "

x , " , % " f ( x ) .

.

*. .( x ,

f (x ) = lim

 

y

.

 

 

x→0

x

 

 

# " , " , ',

( . «& ») + :

y = f ( x ) + α (x, x ) , x

α " , " x . 6 , ,: y = f (x ) x + α (x, x ) x ,

( ! ! . # A( x) = f ( x ) . # ! *. .(:

y = A( x ) x + α ( x, x ) x ,

α →0 x →0 . % ! , x . / ,:

y = A(x ) + α ( x, x) . x

% ( x →0 :

12

lim

y

= A(x ).

 

x→0

x

 

 

( * f (x ) . # ! !, -

( , A(x ) ', f (x ) .

# ( * , +

' ( . # * , ! «( », + * «' - '». , " ! «* " ( !-

* », " (, " + * * + -

, ( * " (

. # ( .

% " " ( ’" + " "

( .

!. & % y = f (x ) x , -

.

 

.

) * " ( x ,

(

, ":

 

y = A( x ) x + α ( x, x ) x ,

 

α →0

x →0 . % " (

x →0 ,

,, lim y = 0 , ( , * x .

x→0

". )! + " , , !

x , ( * ( -

. $" .

# 1. $" ' y =| x | ( . 7).

$ . 7.

5" " + ( ", -

x = 0 . # 3, " " , ( ' ( . (-, % 1 .3 ! , " x = 0 , -

, + , ( ( '. 6 - ,, x = 0 , .

13

# 2. $" ' y = 3 x . 5" " +

( ( " (, x = 0 ( . 5). % 2 . 3 ! , x = 0 " " ,. ) +

, ( ' x = 0 .

8 " ( , ( ,

* ; , ' ,'. # (-

' ' * '. 8 ( * " -

", + * ,

( . 8).

$ . 8.

. * . & (, 3 (1815 – 1897) ! !-

, " , ( ' -

. 5 ! * + ": * ", " ( ,

. " " " , " +, + ( . $" ( + (

. . + ( ( 3 * ! ! ,

( ( . 9):

14

$ . 9.

+ , 3 3

+ ( 3 * ! ! , ( . ) , ( . 10):

$ . 10.

. + ! +

' .

. . 10 ! + , " , * " " 5 :

15

$ . 11.

0 ' * ’' , " "' * ! " ! * " , " , + ( 0.

5 ( + + . , * "

", " ' * ' ’" * (1870–1924), " 1904 3 ! . 0 " " , . 2 " * " .

+ " * " +, ! *

3. ) * + ( ,. & -

" * " ! * " *1.

0 ' * ! *3 , " -

, , ( ( '. $" ':

 

1

 

x sin

 

, x 0,

 

y =

 

x

 

0, x = 0.

 

), lim y = 0 , * x 0 " y , ! -

x→0

 

x ! + sin

1

. ) + " y

x

 

 

x = 0 . % +, " " , * !

x = 0 . $":

1 ., .: 7 ;. 7 <. – /., /, 1991. – 254 .

16

 

 

 

 

 

 

 

x sin

1

 

 

 

 

lim

y

= lim

f (0 +

x) − f (0)

= lim

 

x

= lim sin

1

.

 

 

x

 

x

 

x

 

 

x→ + 0

x→ + 0

 

x→ +

0

 

 

x→ + 0

x

 

 

 

 

 

 

 

 

5 , , " , , ( . «& »), + , -

x = 0 . , ( . # "

y, ( ' x = 0 .

, x = 0 * + ' -

. . . 12 , , ! + ! (

' Maple V.

$ . 12.

5. # .

!. & % y = u ( x), y = v ( x) x ,

y = u ( x) + v (x ), y = u (x ) v (x ), y = u (x )v (x )

x , :

(u + v)= u′ + v,

(u v )= u′ − v,

(uv )= uv + uv.

u ( x)

& % v ( x ) ≠ 0 , y = v ( x )

x , :

u

uv uv

 

 

 

 

=

 

.

 

v2

v

 

 

. " ( ,:

17

(u + v )= lim

(u ( x +

x ) + v ( x +

x )) (u ( x) + v ( x ))

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u ( x + x ) u ( x )

 

v ( x + x) v (x )

 

 

u

 

 

v

= u′ + v′ .

= lim

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

= lim

 

 

+ lim

 

 

 

x

 

 

 

x

x

x

x→0

 

 

 

 

 

x→0

 

x→0

 

 

 

* ", (u v )= u′ − v′ .

 

 

 

 

 

 

 

 

":

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(uv )= lim

u ( x + x )v ( x + x ) u ( x)v ( x)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

u ( x +

x )v ( x +

 

x ) u ( x )v ( x + x ) + u ( x )v ( x +

x ) u ( x )v ( x )

=

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

u ( x +

x ) u ( x )

lim v ( x +

x ) + u ( x ) lim

v ( x +

 

x ) v ( x)

= uv + uv′ .

 

 

 

 

 

x→0

x

 

 

x→0

 

 

 

x→0

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

# " , lim v ( x +

x ) = v (x ), * " v (x ) -

x→0

x ( ( .

6 , , ( ( *: " v ( x ) =

= c = const ,

(uv )= (cu )= uc + uc′ = cu′ ,

! $ $ .

0 3 " :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u (x + x )

u ( x)

 

 

 

u ( x + x)v ( x) u ( x)v ( x + x)

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

 

v ( x + x)

v ( x )

 

 

= lim

 

 

 

v ( x + x )v ( x )

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

x→0

 

 

x

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

x

 

 

 

= lim

 

 

 

1

 

 

 

 

lim

u (x +

 

x )v ( x ) u (x )v (x +

x )

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0 v ( x + x)v ( x)

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1

 

 

 

lim

(u (x + x ) u (x ))v ( x) (v ( x + x) v ( x))u ( x )

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v2

 

( x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

u ( x + x) u ( x )

 

 

 

 

 

v (x + x )

v ( x )

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v ( x ) u (x )

 

 

 

 

=

 

 

v2

 

( x )

 

 

 

x

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

v

 

uv uv

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

v lim

 

u lim

 

 

=

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

v2

 

( x)

 

 

 

 

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

x

 

x→0

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 " , lim v ( x + x ) = v (x ), * " v (x )

x→0

x ( ( .

18

$ . & % uk (x) (k = 1, n) x , ck

(k = 1, n) – ,

n

 

(x)

=

n

(x) .

c u

k

 

c u

k

 

 

k k

 

k =1

 

 

 

 

k =1

 

# ! ( ! ( ( ', - ( ( ( ( ! (.

6. # .

$" " z = F ( x ) = f (ϕ( x)).

!. ( y = ϕ( x ) x ,

z = f ( y )

y . )

z = F ( x ) =

f (ϕ( x)) x , :

F ( x) =

f ( y )ϕ′( x ).

(6.1)

. ) * " y = ϕ( x ) ( x ,

( , ": y = ϕ′( x) x + α (x, x ) x ,

α →0 x →0 . ) * " z = f ( y ) ( y ,

( , ":

z = f ( y ) y + β( y, y ) y ,

β → 0 y → 0 . #:

z = f ( y )(ϕ′( x ) x + α

x ) + β(ϕ′( x)

x + α

x) =

= f ( y )ϕ′( x) x + f ( y )α

x + ϕ′( x )β x + αβ

x .

% ! ,

x (

x →0 . # y →0 y = ϕ( x ) ,

' , (, + β → 0 . # ,:

lim z = f ( y )ϕ′( x ) ,

x→0 x

!:

F ( x) = f ( y )ϕ′( x ).

# .

#.

1. 6 ( z = sin x2 . 5" " , ,' - ( y = ϕ( x) = x2 z = f ( y ) = sin y . # ' (6.1) ,:

19

(sin x2 )= (sin y )(x2 )= cos y 2x = 2x cos x2 . 2. 6 ( y = ln sin x .

5 + " ( y = ϕ( x ) = sin x z = f ( y ) = ln y . #:

(ln sin x )= (ln y )(sin x)= 1 cos x = cos x = ctg . y sin x

$" " ! .

!. ( y = f (x ) $ :

1) Df = (a,b), E f = (c, d ),

2)y = f (x ) (a,b),

3)y = f (x ) (a,b),

4)x (a,b ): f ( x) ≠ 0 .

) " x = ϕ( y )

(Dϕ = (c, d ), Eϕ = (a, b)), -

(c, d ) , y (c, d ) :

1

 

 

ϕ′( y ) =

 

.

(6.2)

f ( x)

. 0 " x = ϕ( y ) , ! " y = f (x ),

, y = f (x ). ) * "

y = f (x ) (, + (a,b), " x = ϕ( y )

(c, d ) ( . «& »). .(

y (c, d ) . . * ' y , ! y + y (c, d ) . 7-

" x = ϕ( y )

 

,

x = ϕ( y + y) − −ϕ( y) . ), "

y ≠ 0 , x ≠ 0 x = ϕ( y ) . #:

 

x

=

1

 

 

.

 

(6.3)

 

 

 

y

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

. (

y → 0 , x → 0 x = ϕ( y ) . 6

' 3) , lim

y

= f ′(x) , 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→ 0

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6.3) ,:

 

 

 

 

 

 

lim

 

 

x

=

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y→ 0

 

y

 

f ′( x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

# .

5" , ( ( . $"

y = f (x ) ( . 13). # + " ! x = ϕ( y ) . 6 -

,, : 20

f ( x ) = tg α, ϕ′( y ) = tg β .

 

 

 

$ . 13.

 

 

 

 

tg β = tg

π

− α

= ctg α =

1

, ! ϕ′( y ) =

1

.

 

 

f ( x)

2

 

 

tg α

 

 

7.# .

1.% .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

x α

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x +

 

x )

α

 

x

α

 

 

 

x

 

1 +

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

 

) = lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

x α

− 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= xα lim

 

 

 

 

x

 

 

 

1

= xα−1 α = αxα−1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x→0

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( * * ). 6:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2 )= 2x,

(

 

x )

 

= x 2

 

=

 

x 2 =

 

 

 

 

,

 

 

= (x−1 )

= −x−2

= −

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

x

x

 

 

 

 

2. % .

(a x )= lim

a xx a x

= lim

a x (a x

− 1)

= a x lim

a x − 1

= a x ln a

x

x

 

 

x→0

x→0

 

x→0

x

 

 

 

 

 

( 2– * ). 6 a = e ,: 21