- •78 Елементи диференціального числення Розділ 1. Математична обробка медико-біологічної інформації
- •Елементи диференціального числення
- •1.1.1.Похідна та диференціал функції
- •Геометричне тлумачення похідної і диференціала
- •Фізичне тлумачення похідної і диференціала
- •1.1.2. Основні правила диференціювання
- •1.1.3. Таблиця похідних основних елементарних функцій
- •1.1.4. Правило диференціювання складної функції
- •1.1.5. Похідні вищого порядку
- •1.1.6. Дослідження функцій на монотонність.Максимуми та мінімуми функцій
- •1.1.7. Випуклість та увігнутість графіка функції.Точки перегину
- •1.1.8. Побудова графіків функцій
- •1.1.9. Практичне заняття
- •1.1.10. Завдання для самостійної роботи
- •Функції декількох змінних
- •1.2.1. Частинні похідні і диференціали функції декількох змінних
- •1.2.2. Повний диференціал
- •1.2.3. Застосування диференціала функції для обчислення похибок
- •Правила визначення похибок
- •1.2.4. Практичне заняття
- •1.2.5. Завдання для самостійної роботи
- •Елементи інтегрального числення
- •1.3.1. Первісна.Невизначений інтеграл
- •1.3.2. Властивості невизначеного інтегралу
- •1.3.3. Таблиця найпростіших інтегралів
- •1.3.4. Основні методи інтегрування
- •1.3.5.Визначений інтеграл
- •1.3.6. Властивості визначеного інтеграла
- •1.3.7. Формула Ньютона–Лейбніца
- •1.3.8. Практичне заняття
- •1.3.9. Завдання для самостійної роботи
- •Елементи теорії Звичайних диференціальних рівнянь
- •1.4.1. Поняття про диференціальні рівняння
- •1.4.2. Лінійні диференціальні рівняння
- •Лінійні диференціальні рівняння першого порядку
- •1.4.3. Диференціальні рівняння зі змінними,що розділяються
- •1.4.4. Лінійні диференціальні рівняння другого порядку з постійними коефіцієнтами
- •1.4.5.Практичне заняття
- •1.4.6. Завдання для самостійної роботи
- •Основи теорії йМовірностей та математичної статистики
- •1.5.1. Класифікація явищ.Частота та ймовірність події
- •1.5.2. Теорема додавання ймовірностей
- •1.5.3. Теорема множення ймовірностей
- •1.5.4. Формула повної ймовірності.Формули Байєса
- •1.5.5. Повторні випробування. Формула Бернуллі
- •1.5.6. Випадкова величина,дискретні та неперервні випадкові величини
- •1.5.7. Інтегральна та диференціальна функції розподілу
- •1.5.8. Основні кількісні характеристики розподілу випадкових величин
- •1.5.9. Основні закони розподілу випадкових величин
- •1.5.10. Кореляційна залежність
- •1.5.11. Практичне заняття
- •1.5.12. Завдання для самостійної роботи
1.1.10. Завдання для самостійної роботи
Знайти похідні функцій:
1. |
2. |
3. |
4. |
5. |
6. |
7. |
8. |
9. |
10. |
11. |
12. |
13. |
14. |
15. |
16. |
17. |
18. |
19. |
20. |
21. |
22. |
23. |
24. |
25. |
26. |
27. |
28. |
29. |
30. |
31. |
32. |
33. |
34. |
35. |
36. |
37. |
38. |
39. |
40. |
41. |
42. |
43. |
44. |
45. |
46. |
47. |
48. |
49. |
50. |
51. |
52. |
53. |
54. |
55. |
56. |
57. |
58. |
59. |
60. |
61. |
62. |
63. |
64. |
Знайти похідні другого порядку від функцій:
67. |
68. |
69. |
70. |
71. |
72. |
73. |
74. |
Знайти диференціали функцій:
75. |
76. |
77. |
78. |
79. |
80. |
81. |
82. |
83. |
84. |
85. |
86. |
87. |
88. |
89. |
90. |
Рівняння руху точки вздовж осі ОХ має вигляд:
.
Знайти швидкість і прискорення в моменти часу t0 = 0,t1 = 1, t2 = 10.
При якій концентрації кисню реакція окислення
2 NO + O2 = 2 NO2
відбувається з найбільшою швидкістю? Швидкість реакції визначається за формулою , деx– концентрація кисню в %,h– константа.
Психофізичний закон Вебера–Фехнера відображає залежність гучності L від інтенсивності звуку I: L = k lg. Побудувати графік залежності L(I) та L'(I) .
Дослідити на екстремум функції:
94. |
95. |
96. |
97. |
98. |
99. |
Функції декількох змінних
1.2.1. Частинні похідні і диференціали функції декількох змінних
Поняття функції однієї змінної не охоплює всі залежності, що існують у природі. У багатьох прикладних задачах доводиться мати справу з функціями декількох зміннихy = f (x, t)абоu = f (x, y, z, t). Наприклад, чисельність популяції бактерій є функцією часу, температури і концентрації поживних речовин. Зменшення кров’яного тиску залежить від кількості введеного лікарського препарату, маси тіла пацієнта, часу тощо.
Для cпрощеннярозглядатимемо функцію двох незалежних зміннихz = f (x, t). Способи задання функції двох змінних, як і у випадку однієї змінної, можуть бути різними. Ми найчастіше будемо використовувати аналітичний спосіб задання. Областю визначення функції у цьому випадку вважається множина всіх точок площини, для яких формула має зміст. Зафіксуємо t = t0, тодіz– функція лише однієї змінноїx. Її прирістΔzдорівнює:
Δz = f (x0 + Δx, t0) – f (x0, t0).
Утворимо відношення та знайдемо границю цього відношення при
.
Ця величина називається частинною похідноювід функціїz = f (x, t)за змінноюx у точці(x0, t0). Відповідно, частинна похідна по зміннійtу цій точці дорівнює:
.
Будемо вважати, що функція z = f (x, t)має частинну похіднув околі деякої точкиМ. Якщо при цьому існує частинна похідна поtвід, то її називаютьзмішаною частинноюпохідноюв точціМ:
.
Справедливе співвідношення:
.
Якщо похідну беруть двічі по одній і тій же змінній, то її позначають:
.