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

(ex )= ex .

# ! " y = ex ', * " '. + ( -

*. 6 * , ( ( , " ( ' * -

" " . )

" * ! " ! + * «" '-

"»: ' . ) 4 " +-

* ( ( ! 3 ( . % 3 ( -

* ! , *: «8 ! ''!» (

,: « " ! ! ' ". 8 ex ». 3. % .

& . 2 , (ln x )=

1

 

. 6 ,,

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln x

1

1

 

(loga x)

=

 

=

 

(ln x) =

 

 

.

 

ln a

 

 

ln a

 

 

 

x ln a

4. % (. 8 . 2: (sin x)= cos x . 6:

 

 

π

 

π

π

(cos x )

= sin x +

 

 

= cos x +

 

x +

 

 

= − sin x 1 = −sin x .

 

 

 

 

 

 

2

 

2

2

 

' * ' " , ,:

sin x

(sin x)cos x − sin x (cos x )

(tg x )

=

 

 

=

cos2

=

 

 

cos x

 

x

=

cos x cos x − sin x (− sin x)

=

cos2 x + sin 2

x

= 1 + tg2

x =

1

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2 x

 

 

cos2 x

 

cos2

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

,:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ctg x )= −

1

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. % ! (.

 

 

 

 

' * ' ! , -

" (

y = arcsin x, y = arccos x,

y = arctg x, y = arcctg x .

22

" y = arcsin x (x [−1;1], y [− π 2; π 2]) ! ' , "

x = sin y , ! * " " + [− π 2; π 2] . # - ,:

(arcsin x )=

1

 

 

=

1

=

1

 

=

1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(sin y )

cos y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − sin2 y

 

1 − x2

* cos y 0 y [− π 2; π 2] .

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(arccos x)= −

 

 

1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" y = arctg x

(x , y (− π 2; π 2 )) ! ' , "

x = tg y , ! * " " + (− π 2; π2 ) . #:

(arctg x)=

 

1

=

1

=

1

.

 

 

 

 

 

 

 

1 + tg2 y

1 + x2

 

(tg y )

 

 

 

 

 

 

 

 

,:

 

 

 

 

(arcctg x ) = −

1

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x2

 

 

 

 

 

 

6 , !.

# ! " (.

C′ = 0

x′ = 1

(xα )= αxα−1

(a x )= a x ln a

(ex )= ex

(log

 

x)=

1

a

 

x ln a

 

 

 

 

 

(ln x )= 1 x

(sin x )= cos x

(cos x )= −sin x

23

(tg x )=

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2 x

 

 

 

 

(ctg x )= −

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2 x

 

 

 

 

 

 

(arcsin x )=

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(arccos x)= −

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(arctg x)

=

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x2

 

 

 

 

 

 

(arcctg x )

= −

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. % & . #

.

$" : ( y = x x ( x > 0) . 8 (-? 6 ! " , ', * x

(, y = xα – (. 0

+. ! " "

, ( ', * x + ,

y = a x a > 0 . 0 -

+ , .

# ' * " $ – . 0

* ' -

. % " , . $" ' y = u (x ) , Eu = (0; + ∞) . & * , * ( - ', ':

(ln u ( x ))=

1

u(x ) =

u( x)

.

 

 

u ( x )

u ( x)

 

 

 

6 ,: u(x ) = u ( x)(ln u ( x)).

24

5 ( , ' ". & + ,,

', ( ( , " + -

* . "

" 3, + .

#.

1. 6 ( y = x x ( x > 0) . 6 ( , :

(ln xx )= ( x ln x)= x′ln x + x (ln x )= ln x + x 1 = ln x + 1 . x

) + 3 ' ':

(xx )= xx (ln x + 1).

2. $" ! *3 * ( , (

y = (u ( x))v( x )

(u ( x ) > 0).

/ ,:

 

(ln uv )= (v ln u )= v′ln u + v (ln u )= v′ln u + vu. u

6:

(uv )= uv v′ln u + vu.

u

6, :

 

cos x

cos x

 

cos2 x

((sin x )

 

) = (sin x )

 

− sin x ln sin x +

 

.

 

 

 

 

 

 

 

sin x

2 ' " , " 3 -

.

3. 6 (

y =

x3

(x2 + 1)7 ex

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

( x − 3) 3 (5x − 2)4

& +, ' ' + ! ! ' !-

*, ' " !.

+ . * 3 " -

' ". ) +:

ln y = 3ln x + 7 ln (x2 + 1) + x − ln ( x − 3)

4

ln (5x − 2),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

(ln y )=

3

+

 

14x

+ 1 −

 

1

 

 

 

20

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x2 + 1

 

 

 

x − 3 3(5x − 2)

 

 

 

 

 

 

y′ =

x3 (x2 + 1)7 ex

 

 

3

 

14x

 

 

1

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

+ 1 −

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( x − 3) 3 (5x − 2)4

 

x x2

+ 1

 

x − 3 3(5x − 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

" + " (, ! ' ".

#. 6 ( (.

1. y = x4

3

+

5

 

 

− 5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

4x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

5

 

 

 

 

− 3x−1 +

5

x−3

 

y′ = x4

 

 

+

 

 

 

− 5

 

= x4

 

− 5

 

=

 

 

4x3

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

= 4x3 − 3(−1) x−2 +

5

(−3) x−4 − 0 = 4x3 +

3

 

 

 

15

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. y = 5 x3 +

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 4

x7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

2

 

 

7

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y′ =

+

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= x5 +

 

 

x

4 +

 

 

 

x 2 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

3

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 4 x7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

2

 

 

7

 

11

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

x 5 +

 

 

 

 

 

x

4 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 2

 

 

 

 

 

 

 

 

5 5 x2

 

 

6 4 x11

 

 

12 x

 

 

 

 

3.

y =

ln x

+ x ctg x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ln x )sin x − ln x (sin x )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

=

 

 

 

 

 

 

 

+ (x ctg x)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

sin x − ln x cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ x′ctg x + x (ctg x )=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ ctg x + x

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

=

sin x x ln x cos x

+

cos x sin x x

=

sin x x ln x cos x + x cos x sin x x2

 

 

 

 

 

.

x sin2 x

sin2

 

x sin 2

 

 

 

x

 

x

# " !.

" ' " .

4. y = 12 (x1 − x2 + arcsin x).

 

1

x

 

 

 

+ x (

 

 

)+ (arcsin x )

 

y′ =

1 − x2

 

1 − x2

=

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

(−2x) +

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1 − x2 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1 − x2

1 − x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

 

 

1

 

 

 

 

 

x2

1

 

 

 

1 − x2

x2

+ 1

 

2 − 2x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1

x2

 

 

 

+

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

= 1 − x2 .

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − x2

1 − x2

 

 

 

 

2 1 − x2

 

 

 

2 1 − x2

5. y = ln (x + 1 + x2 + 2x + 3 ).

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

= x + 1 + x2 + 2x + 3 (x + 1 + x + 2x + 3 ) =

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

1

+

 

 

 

 

 

 

(2x + 2)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

2 x2 + 2x + 3

 

x + 1 +

 

 

+ 2x + 3

 

 

 

 

 

=

1

 

 

x2 + 2x + 3 + x + 1

=

 

1

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 1 + x2 + 2x + 3

 

 

x2 + 2x + 3

 

 

x2 + 2x + 3

8 !, * " ' ! -

, ! , " 3 " " ' " ", ! '

'. 0 , 3 * + ! * " "

. . , " z = f (g (h ( x ))), z′ = = f (g (h (x )))g(h ( x))h( x ) . $" (, * ( -

: ( :

 

y =

 

 

 

ln(x3 +1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin arctg 4

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ ,:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y′ =

1

 

 

 

 

 

ln(x3 +1)

 

 

 

1

 

 

ln(x3 +1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos arctg 4

 

 

 

 

 

 

4

 

ln 4

×

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ln(x3

+1)

 

 

 

 

 

 

 

 

ln(x3

+1)

 

 

 

1

+ 4

 

 

 

 

 

 

 

 

2 sin arctg 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

×

1

 

3x2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

' " ( , :

.. = * ! , " ! "(, " ! , " ! (, " ( , " !. 0 ! ! :,

! ! !, ! ', ! ( ", ! , !

"( 3 . % ! « » -

" ', * " ".

27

9.# .

, " " , ", -

" " , : y = f ( x ) . # ! + " x , '

', + ( " y . #

, * " . & , ! ' + * y -

x . $ * " 3 -

" . 6, $ . % "- , , + x y ', * " ! "

+ *, + , * " " " * t , " , * " :

x = ϕ(t ), y = ψ (t ), α ≤ t ≤ β .

$" :

1. .( M , * " ( t0

t1 . # , ,' , " " l ( . ( .14). -

M '' * " : ! + t M , . # + , ( x, y )

M , " :

$ . 14.

x = ϕ(t ), y = ψ (t ), t0 t t1 .

5 " " ' * " ' l " , '

M . " t , . # ( *-

3 , * " .

2..

$" R ( .15).

28

$ . 15.

8 M ( x, y ) – * , " -

’" " ": x2 + y2 = R2 . 6’, , M -

OM t , " ( ( ', -

" Ox . #

x = R cos t, y = R sin t, 0 ≤ t ≤ 2π .

5 ( , " " . 3. ;.

$" " a, b ( . 16). $" " * "-

( ( , ":

x2 + y2 = 1. a2 b2

$ . 16.

8 , ’, , * M OM

t , " ( ( ', -

" Ox . # + " " -

:

x = a cos t, y = b sin t, 0 ≤ t ≤ 2π .

29

& " " y = f ( x ), a x b + + (

:

x = t, y = f (t ), a t b .

" " " ( , * " - +. / + , " " x = ϕ(t ) , * " ’"

t : t = Φ ( x ) . # ! ϕ(t ) ( ! Φ ( x ) . #, -

"' " ", ,: y = ψ (t ) = ψ (Φ ( x)) = f ( x ) , ! (3 " " ".

0 ' * , " " " ( 3 , * " (

.

4. 5. $" " ( (

(0; a ) a > 0 ( . 17).

$ . 17.

# * Ox ! ' * . # ,

* " + Ox . 8 , ' ! ? #- ' , ,' ! ", " , * " . > - " " ' * :

x = a (t − sin t ), y = a (1 − cos t ) .

# " t , . 8 ', * "

+ [0; 2π] , ! , * " 3600 , , * " 3

, " 0 ≤ t ≤ 4π , ' * " .

$" " ' " : x = ϕ(t ), y = ψ (t ), α ≤ t ≤ β .

!. ( x = ϕ(t ), y = ψ (t ) $ :

1)[α,β] (α,β) ,

2)t (α,β) : ϕ′(t ) ≠ 0 .

) :

y′ = ψ′(t ) . x ϕ′(t )

30

. 6 , ϕ′(t ) ≠ 0 (α,β) ϕ′(t)

,, (α,β) ! ϕ′(t ) > 0 , ! ϕ′(t ) < 0 . # " x = ϕ(t )

(α,β) , , ! ' t = Φ ( x ) , :

1

Φ′( x) = ϕ′(t ) .

# y = ψ (t ) = ψ (Φ ( x)), ' " ,-:

y′ = ψ′(t )Φ′( x ) =

ψ′(t )

.

 

x

ϕ′(t )

 

 

#. 6 ( y

, " x = a cos3 t, y =

x

 

5 " " ' *

 

 

 

 

 

 

$ . 18.

 

 

/ ,:

 

 

 

 

 

 

 

y

=

(b sin3 t )

=

3b sin 2 t cos t

 

= −

b sin t

 

3a cos2 t (−sin t )

 

x

 

(a cos

3

 

 

a cos t

 

 

 

t )

 

 

 

 

 

b sin3 t, a > 0, b > 0, 0 ≤ t ≤ 2π . ( . 18).

=b tg t . a

! " – ( ". # + * + x y , * " " " " ",

" ’" , :

F ( x, y ) = 0 .

! ' ', ! " ! -

* , + ' y ,' x , " "

31