Tele2 bo'yicha yordam, tariflar, savollar

Siz bu erga kelganingizdan beri, ehtimol siz ushbu formulani darslikda ko'rgansiz

va shunday yuz hosil qiling:

Do'stim, tashvishlanmang! Aslida, hamma narsa shunchaki g'alati. Siz, albatta, hamma narsani tushunasiz. Faqat bitta iltimos - maqolani o'qing asta-sekin, har bir qadamni tushunishga harakat qiling. Men iloji boricha sodda va aniq yozdim, lekin siz hali ham fikrni tushunishingiz kerak. Va maqoladagi vazifalarni hal qilishga ishonch hosil qiling.

Murakkab funktsiya nima?

Tasavvur qiling-a, siz boshqa kvartiraga ko'chib o'tmoqdasiz va shuning uchun narsalarni katta qutilarga joylashtirasiz. Aytaylik, siz ba'zi kichik narsalarni, masalan, maktab yozish materiallarini to'plashingiz kerak. Agar siz ularni shunchaki katta qutiga tashlasangiz, ular boshqa narsalar qatorida yo'qoladi. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun siz avval ularni, masalan, sumkaga solib, keyin katta qutiga solib, keyin uni muhrlab qo'yasiz. Ushbu "eng murakkab" jarayon quyidagi diagrammada keltirilgan:

Ko'rinib turibdiki, matematikaning bunga nima aloqasi bor? Ha, murakkab funktsiya AYNASI SHUNDAY tarzda tuzilganiga qaramay! Faqat biz daftar va ruchkalarni emas, balki \(x\) “to'playmiz”, “paketlar” va “qutilar” esa boshqacha.

Misol uchun, keling, x ni olaylik va uni funktsiyaga "to'playmiz":

Natijada, biz, albatta, \(\cos⁡x\) olamiz. Bu bizning "narsalar sumkamiz". Endi uni "qutiga" joylashtiramiz - masalan, kub funksiyasiga to'plang.

Oxiri nima bo'ladi? Ha, to'g'ri, "qutidagi narsalar sumkasi", ya'ni "X kubik kosinasi" bo'ladi.

Olingan dizayn murakkab funktsiyadir. Bu oddiy narsadan farq qiladi Bir X ga bir nechta "ta'sir" (paketlar) qo'llaniladi va bu "funktsiyadan funktsiya" - "qadoqdagi qadoqlash" bo'lib chiqadi.

Maktab kursida bunday "to'plamlarning" juda kam turlari mavjud, faqat to'rttasi:

Keling, X-ni avval asosi 7 bo'lgan eksponensial funktsiyaga, so'ngra trigonometrik funktsiyaga "to'playmiz". Biz olamiz:

\(x → 7^x → tg⁡(7^x)\)

Endi keling, x ni trigonometrik funktsiyalarga ikki marta "to'playmiz", avvaliga, keyin esa:

\(x → sin⁡x → cotg⁡ (sin⁡x)\)

Oddiy, to'g'rimi?

Endi funksiyalarni o'zingiz yozing, bu erda x:
- avval u kosinusga, so'ngra \(3\) asosli eksponensial funktsiyaga "to'planadi";
- birinchi navbatda beshinchi darajaga, keyin esa teginishga;
- logarifmdan avval asosga \(4\) , keyin quvvatga \(-2\).

Maqolaning oxirida ushbu vazifaga javoblarni toping.

X-ni ikki emas, uch marta "qadoqlash" mumkinmi? Hammasi joyida! Va to'rt, besh va yigirma besh marta. Bu erda, masalan, x \(4\) marta "qadoqlangan" funksiya:

\(y=5^(\log_2⁡(\sin⁡(x^4)))\)

Ammo maktab amaliyotida bunday formulalar topilmaydi (o'quvchilar baxtliroq - ularniki murakkabroq bo'lishi mumkin☺).

Murakkab funktsiyani "ochish"

Oldingi funktsiyaga yana qarang. "Qadoqlash" ketma-ketligini aniqlay olasizmi? Avval nima X to'ldirilgan edi, keyin nima va oxirigacha. Ya'ni, qaysi funktsiya qaysi ichida joylashgan? Bir varaq qog'oz oling va nima deb o'ylaysiz, yozing. Buni yuqorida yozganimizdek yoki boshqa yo'l bilan o'qlar bilan zanjir bilan qilishingiz mumkin.

Endi to'g'ri javob: birinchi navbatda, x \(4\) darajaga "qadoqlangan", keyin natija sinusga o'ralgan, u o'z navbatida logarifmaga \(2\) asosga joylashtirilgan. , va oxir-oqibat, bu butun qurilish kuch beshga to'ldirilgan edi.

Ya'ni, siz ketma-ketlikni teskari TARTIBDA yechishingiz kerak. Va buni qanday qilish osonroq bo'lishi haqida maslahat: darhol X ga qarang - siz undan raqsga tushishingiz kerak. Keling, bir nechta misollarni ko'rib chiqaylik.

Masalan, bu erda quyidagi funksiya mavjud: \(y=tg⁡(\log_2⁡x)\). Biz X ga qaraymiz - birinchi navbatda u bilan nima sodir bo'ladi? Undan olingan. Undan keyin? Natijaning tangensi olinadi. Bu ketma-ketlik bir xil bo'ladi:

\(x → \log_2⁡x → tg⁡(\log_2⁡x)\)

Yana bir misol: \(y=\cos⁡((x^3))\). Keling, tahlil qilaylik - avval biz X ni kub qildik, so'ngra natijaning kosinusini oldik. Bu ketma-ketlik quyidagicha bo'lishini anglatadi: \(x → x^3 → \cos⁡((x^3))\). E'tibor bering, funktsiya birinchisiga o'xshaydi (u erda rasmlar mavjud). Ammo bu butunlay boshqacha funktsiya: bu erda kubda x (ya'ni, \(\cos⁡((x·x·x)))\), kubda esa kosinus \(x\) ( ya'ni, \(\cos⁡ x·\cos⁡x·\cos⁡x\)). Bu farq turli xil "qadoqlash" ketma-ketliklaridan kelib chiqadi.

Oxirgi misol (undagi muhim ma'lumotlar bilan): \(y=\sin⁡((2x+5))\). Ko'rinib turibdiki, bu erda ular dastlab x bilan arifmetik amallar bajargan, keyin natijaning sinusini olgan: \(x → 2x+5 → \sin⁡((2x+5))\). Va bu muhim nuqta: arifmetik operatsiyalar o'z-o'zidan funktsiyalar emasligiga qaramay, bu erda ular "qadoqlash" usuli sifatida ham ishlaydi. Keling, ushbu noziklikni biroz chuqurroq o'rganaylik.

Yuqorida aytib o'tganimdek, oddiy funktsiyalarda x bir marta, murakkab funktsiyalarda esa ikki yoki undan ko'p "qadoqlangan". Bundan tashqari, oddiy funktsiyalarning har qanday birikmasi (ya'ni, ularning yig'indisi, ayirmasi, ko'paytirish yoki bo'linishi) ham oddiy funktsiyadir. Masalan, \(x^7\) oddiy funksiya va \(ctg x\) ham shunday. Bu ularning barcha kombinatsiyalari oddiy funktsiyalar ekanligini anglatadi:

\(x^7+ ctg x\) - oddiy,
\(x^7· karyola x\) - oddiy,
\(\frac(x^7)(ctg x)\) – oddiy va h.k.

Biroq, agar bunday kombinatsiyaga yana bitta funktsiya qo'llanilsa, u murakkab funktsiyaga aylanadi, chunki ikkita "paket" bo'ladi. Diagrammaga qarang:

Mayli, hozir davom et. "O'rash" funktsiyalari ketma-ketligini yozing:
\(y=cos(⁡(sin⁡x))\)
\(y=5^(x^7)\)
\(y=arctg⁡(11^x)\)
\(y=log_2⁡(1+x)\)
Javoblar yana maqolaning oxirida.

Ichki va tashqi funktsiyalar

Nima uchun biz funktsiyani joylashtirishni tushunishimiz kerak? Bu bizga nima beradi? Gap shundaki, bunday tahlilsiz biz yuqorida muhokama qilingan funktsiyalarning hosilalarini ishonchli topa olmaymiz.

Va davom etish uchun bizga yana ikkita tushuncha kerak bo'ladi: ichki va tashqi funktsiyalar. Bu juda oddiy narsa, bundan tashqari, biz ularni yuqorida tahlil qildik: agar biz o'xshashlikni boshida eslasak, ichki funktsiya "paket", tashqi funktsiya esa "quti" dir. Bular. birinchi bo'lib X "o'ralgan" ichki funktsiyadir va ichki funksiya "o'ralgan" narsa allaqachon tashqidir. Xo'sh, nima uchun aniq - u tashqarida, bu tashqi degan ma'noni anglatadi.

Bu misolda: \(y=tg⁡(log_2⁡x)\), \(\log_2⁡x\) funksiyasi ichki va
- tashqi.

Va bunda: \(y=\cos⁡((x^3+2x+1))\), \(x^3+2x+1\) ichki va
- tashqi.

Murakkab funktsiyalarni tahlil qilishning so'nggi amaliyotini yakunlang va nihoyat biz boshlagan narsaga o'tamiz - biz murakkab funktsiyalarning hosilalarini topamiz:

Jadvaldagi bo'sh joylarni to'ldiring:

Murakkab funktsiyaning hosilasi

Bravo, biz nihoyat ushbu mavzuning "xo'jayini" ga yetib keldik - aslida murakkab funktsiyaning hosilasi, xususan, maqola boshidan o'sha dahshatli formulaga.☺

\((f(g(x))"=f"(g(x))\cdot g"(x)\)

Ushbu formula quyidagicha o'qiydi:

Murakkab funktsiyaning hosilasi tashqi funktsiyaning doimiy ichki funktsiyaga nisbatan hosilasi va ichki funktsiya hosilasiga teng.

Va nima ekanligini tushunish uchun darhol "so'zma-so'z" tahlil diagrammasiga qarang:

Umid qilamanki, "hosil" va "mahsulot" atamalari hech qanday qiyinchilik tug'dirmaydi. "Murakkab funktsiya" - biz uni allaqachon saralab oldik. Tutib olish "doimiy ichki funktsiyaga nisbatan tashqi funktsiyaning hosilasi" da. Bu nima?

Javob: Bu tashqi funktsiyaning odatiy hosilasi bo'lib, unda faqat tashqi funktsiya o'zgaradi va ichki funktsiya bir xil bo'lib qoladi. Hali ham aniq emasmi? Mayli, keling, misol keltiraylik.

Bizga \(y=\sin⁡(x^3)\) funksiyasi bo'lsin. Bu erda ichki funktsiya \(x^3\) va tashqi ekanligi aniq
. Keling, doimiy ichki qismga nisbatan tashqi hosilasini topamiz.

Hosilani topish operatsiyasi differensiallash deyiladi.

Hosilani argumentning o'sishning o'sishiga nisbati chegarasi sifatida aniqlash orqali eng oddiy (va unchalik ham oddiy bo'lmagan) funktsiyalarning hosilalarini topish masalalarini hal qilish natijasida hosilalar jadvali va aniq belgilangan differentsiallash qoidalari paydo bo'ldi. . Hosilalarni topish sohasida birinchi bo'lib Isaak Nyuton (1643-1727) va Gotfrid Vilgelm Leybnits (1646-1716) ishlagan.

Shuning uchun bizning zamonamizda har qanday funktsiyaning hosilasini topish uchun funktsiya o'sishining argument o'sishiga nisbatining yuqorida ko'rsatilgan chegarasini hisoblash kerak emas, faqat jadvaldan foydalanish kerak. hosilalar va farqlash qoidalari. Hosilni topish uchun quyidagi algoritm mos keladi.

Hosilini topish uchun, sizga bosh belgisi ostida ifoda kerak oddiy funktsiyalarni komponentlarga ajratish va qanday harakatlarni aniqlang (mahsulot, summa, qism) bu funktsiyalar o'zaro bog'liq. Keyinchalik, elementar funktsiyalarning hosilalarini hosilalar jadvalidan, hosila, yig'indi va qismning hosilalari uchun formulalarni - farqlash qoidalaridan topamiz. Birinchi ikkita misoldan keyin hosilalar jadvali va farqlash qoidalari berilgan.

1-misol. Funktsiyaning hosilasini toping

Yechim. Differensiallash qoidalaridan biz aniqlaymizki, funktsiyalar yig'indisining hosilasi funktsiyalarning hosilalari yig'indisi, ya'ni.

Hosilalar jadvalidan “x” hosilasi birga, sinus hosilasi esa kosinusga teng ekanligini aniqlaymiz. Biz ushbu qiymatlarni hosilalar yig'indisiga almashtiramiz va masalaning sharti uchun zarur bo'lgan hosilani topamiz:

2-misol. Funktsiyaning hosilasini toping

Yechim. Biz yig'indining hosilasi sifatida ajratamiz, unda ikkinchi hadda doimiy ko'rsatkichga ega bo'ladi, uni hosilaning belgisidan chiqarish mumkin;

Agar biror narsa qayerdan kelganligi haqida hali ham savollar tug'ilsa, ular odatda hosilalar jadvali va farqlashning eng oddiy qoidalari bilan tanishgandan so'ng tozalanadi. Biz hozir ularga o'tmoqdamiz.

Oddiy funksiyalarning hosilalari jadvali

1. Doimiy (son)ning hosilasi. Funktsiya ifodasida joylashgan har qanday raqam (1, 2, 5, 200...). Har doim nolga teng. Buni eslash juda muhim, chunki bu juda tez-tez talab qilinadi
2. Mustaqil o‘zgaruvchining hosilasi. Ko'pincha "X". Har doim bittaga teng. Buni uzoq vaqt davomida eslab qolish ham muhimdir
3. Darajaning hosilasi. Muammolarni hal qilishda siz kvadrat bo'lmagan ildizlarni kuchlarga aylantirishingiz kerak.
4. O‘zgaruvchining -1 darajasiga hosilasi
5. Kvadrat ildizning hosilasi
6. Sinusning hosilasi
7. Kosinusning hosilasi
8. Tangensning hosilasi
9. Kotangentning hosilasi
10. Arksinusning hosilasi
11. Arkkosinning hosilasi
12. Arktangensning hosilasi
13. Yoy kotangensining hosilasi
14. Natural logarifmning hosilasi
15. Logarifmik funksiyaning hosilasi
16. Ko‘rsatkichning hosilasi
17. Ko‘rsatkichli funktsiyaning hosilasi

Farqlash qoidalari

1. Yig‘indi yoki farqning hosilasi
2. Mahsulotning hosilasi
2a. Ifodaning hosilasi doimiy omilga ko'paytiriladi
3. Bo‘lakning hosilasi
4. Kompleks funktsiyaning hosilasi

1-qoida.Funktsiyalar bo'lsa

bir nuqtada differensiallanadi, keyin funksiyalar bir nuqtada differentsiallanadi

va

bular. funksiyalarning algebraik yig‘indisining hosilasi bu funksiyalarning hosilalarining algebraik yig‘indisiga teng.

Natija. Agar ikkita differentsiallanuvchi funktsiya doimiy had bilan farq qilsa, ularning hosilalari tengdir, ya'ni.

2-qoida.Funktsiyalar bo'lsa

bir nuqtada differentsial bo'ladi, keyin ularning mahsuloti xuddi shu nuqtada farqlanadi

va

bular. Ikki funktsiya hosilasining hosilasi bu funksiyalarning har birining hosilasi va ikkinchisining hosilasi yig‘indisiga teng.

Xulosa 1. Doimiy koeffitsient hosila belgisidan chiqarilishi mumkin:

Xulosa 2. Bir necha differensiallanuvchi funksiyalar hosilasining hosilasi har bir omil va boshqa hamma hosilalarning hosilalari yig‘indisiga teng.

Masalan, uchta ko'paytiruvchi uchun:

3-qoida.Funktsiyalar bo'lsa

bir nuqtada farqlanadi Va , u holda bu nuqtada ularning koeffitsienti ham differentsial bo'ladiu/v , va

bular. ikki funktsiya bo'limining hosilasi kasrga teng bo'lib, uning ayirmasi maxrajning hosilasi va sonning hosilasi va ayirma va maxrajning hosilasi o'rtasidagi ayirma bo'lib, maxraj esa kvadratga teng bo'ladi. oldingi hisoblagich.

Boshqa sahifalardagi narsalarni qaerdan qidirish kerak

Haqiqiy masalalarda mahsulotning hosilasi va qismni topishda har doim bir vaqtning o'zida bir nechta farqlash qoidalarini qo'llash kerak, shuning uchun maqolada bu hosilalarga ko'proq misollar mavjud."Funksiyalarning hosilasi va qismi".

Izoh. Siz doimiyni (ya'ni sonni) yig'indidagi atama va doimiy omil sifatida aralashtirmasligingiz kerak! Terminda uning hosilasi nolga teng, doimiy koeffitsientda esa hosilalarning belgisidan olinadi. Bu hosilalarni o'rganishning boshlang'ich bosqichida sodir bo'ladigan odatiy xatodir, lekin o'rtacha talaba bir va ikki qismli bir nechta misollarni yechsa, u endi bu xatoga yo'l qo'ymaydi.

Va agar mahsulot yoki qismni farqlashda sizda atama bo'lsa u"v, unda u- raqam, masalan, 2 yoki 5, ya'ni doimiy, keyin bu raqamning hosilasi nolga teng bo'ladi va shuning uchun butun muddat nolga teng bo'ladi (bu holat 10-misolda muhokama qilinadi).

Yana bir keng tarqalgan xatolik murakkab funktsiyaning hosilasini oddiy funktsiyaning hosilasi sifatida mexanik ravishda echishdir. Shunung uchun murakkab funksiyaning hosilasi alohida maqola bag'ishlangan. Lekin birinchi navbatda oddiy funksiyalarning hosilalarini topishni o'rganamiz.

Yo'lda siz ifodalarni o'zgartirmasdan qilolmaysiz. Buning uchun qo'llanmani yangi oynalarda ochishingiz kerak bo'lishi mumkin. Quvvat va ildizlarga ega harakatlar Va Kasrlar bilan amallar .

Agar siz darajali va ildizli kasr hosilalarining yechimlarini izlayotgan bo'lsangiz, ya'ni funksiya qachon ko'rinadi. , so'ngra "Kasrlar yig'indisining darajalari va ildizlari bilan hosilasi" darsiga o'ting.

Agar sizda kabi vazifa bo'lsa , keyin siz “Oddiy trigonometrik funksiyalarning hosilalari” darsini olasiz.

Bosqichma-bosqich misollar - hosilani qanday topish mumkin

3-misol. Funktsiyaning hosilasini toping

Yechim. Funktsiya ifodasining qismlarini aniqlaymiz: butun ifoda mahsulotni ifodalaydi va uning omillari yig'indi, ikkinchisida atamalardan biri doimiy omilni o'z ichiga oladi. Biz hosilani farqlash qoidasini qo'llaymiz: ikkita funktsiya mahsulotining hosilasi ushbu funktsiyalarning har birining hosilasi ikkinchisining hosilasi bo'yicha yig'indisiga teng:

Keyinchalik, yig'indini differentsiallash qoidasini qo'llaymiz: funktsiyalarning algebraik yig'indisining hosilasi bu funktsiyalarning hosilalarining algebraik yig'indisiga teng. Bizning holatda, har bir yig'indida ikkinchi muddat minus belgisiga ega. Har bir yig'indida biz hosilasi birga teng bo'lgan mustaqil o'zgaruvchini ham, hosilasi nolga teng bo'lgan doimiy (son)ni ham ko'ramiz. Shunday qilib, "X" bittaga, minus 5 esa nolga aylanadi. Ikkinchi ifodada "x" 2 ga ko'paytiriladi, shuning uchun biz ikkitani "x" ning hosilasi bilan bir xil birlikka ko'paytiramiz. Biz lotinlarning quyidagi qiymatlarini olamiz:

Topilgan hosilalarni mahsulotlar yig‘indisiga almashtiramiz va masala sharti uchun zarur bo‘lgan butun funksiyaning hosilasini olamiz:

Va siz lotin muammosining yechimini tekshirishingiz mumkin.

4-misol. Funktsiyaning hosilasini toping

Yechim. Bizdan qismning hosilasini topish talab qilinadi. Biz qismni farqlash uchun formulani qo'llaymiz: ikki funktsiya bo'limining hosilasi kasrga teng bo'lib, uning soni maxrajning ko'paytmalari va sonning hosilasi va sonining hosilasi va hosilasi o'rtasidagi farqdir. maxraj, maxraj esa oldingi sonning kvadratidir. Biz olamiz:

Biz 2-misoldagi ko'paytmalarning hosilasini allaqachon topdik. Joriy misoldagi payning ikkinchi ko'paytmasi bo'lgan ko'paytma minus belgisi bilan olinganligini ham unutmaylik:

Agar siz uzluksiz ildizlar va kuchlar to'plami mavjud bo'lgan funktsiyaning hosilasini topish kerak bo'lgan muammolarga yechim izlayotgan bo'lsangiz, masalan, , keyin sinfga xush kelibsiz "Kasrlar yig'indisining darajalari va ildizlari bilan hosilasi" .

Agar siz sinuslar, kosinuslar, tangenslar va boshqa trigonometrik funktsiyalarning hosilalari haqida ko'proq ma'lumot olishingiz kerak bo'lsa, ya'ni funksiya qachon ko'rinadi , keyin siz uchun saboq "Oddiy trigonometrik funksiyalarning hosilalari" .

5-misol. Funktsiyaning hosilasini toping

Yechim. Ushbu funktsiyada biz ko'paytmani ko'ramiz, uning omillaridan biri mustaqil o'zgaruvchining kvadrat ildizi bo'lib, hosilasi bilan biz hosilalar jadvalida tanishdik. Mahsulotni va kvadrat ildiz hosilasining jadval qiymatini farqlash qoidasidan foydalanib, biz quyidagilarni olamiz:

Siz lotin muammosining yechimini quyidagi manzilda tekshirishingiz mumkin onlayn lotin kalkulyatori .

6-misol. Funktsiyaning hosilasini toping

Yechim. Bu funktsiyada biz dividendlari mustaqil o'zgaruvchining kvadrat ildizi bo'lgan qismni ko'ramiz. Biz 4-misolda takrorlagan va qo'llagan bo'laklarni farqlash qoidasidan va kvadrat ildiz hosilasining jadvalli qiymatidan foydalanib, biz quyidagilarni olamiz:

Numeratordagi kasrdan qutulish uchun son va maxrajni ga ko'paytiring.

Ushbu darsda biz qanday topishni o'rganamiz murakkab funksiyaning hosilasi. Dars darsning mantiqiy davomidir hosilani qanday topish mumkin?, unda biz eng oddiy hosilalarni ko'rib chiqdik, shuningdek, differentsiallash qoidalari va hosilalarni topishning ba'zi texnik usullari bilan tanishdik. Shunday qilib, agar siz funktsiyalarning hosilalari bilan unchalik yaxshi bo'lmasangiz yoki ushbu maqoladagi ba'zi fikrlar to'liq aniq bo'lmasa, avval yuqoridagi darsni o'qing. Iltimos, jiddiy kayfiyatda bo'ling - material oddiy emas, lekin baribir uni sodda va aniq taqdim etishga harakat qilaman.

Amalda murakkab funksiyaning hosilasi bilan juda tez-tez shug‘ullanishga to‘g‘ri keladi, hattoki, hosilalarni topish bo‘yicha topshiriqlar berilganda ham, deyarli har doim aytaman.

Murakkab funktsiyani differensiallash uchun qoida (№ 5) jadvaliga qaraymiz:

Keling, buni aniqlaylik. Avvalo, kirishga e'tibor beraylik. Bu erda biz ikkita funktsiyaga egamiz - va , va funksiya, majoziy ma'noda, funktsiya ichida joylashgan. Bunday turdagi funktsiya (bir funktsiya boshqasining ichiga joylashtirilganda) murakkab funktsiya deyiladi.

Men funktsiyani chaqiraman tashqi funktsiya, va funksiya – ichki (yoki ichki) funksiya.

! Ushbu ta'riflar nazariy emas va topshiriqlarning yakuniy dizaynida ko'rinmasligi kerak. Men "tashqi funktsiya", "ichki" funktsiya norasmiy iboralarni faqat materialni tushunishingizni osonlashtirish uchun ishlataman.

Vaziyatni aniqlashtirish uchun quyidagilarni ko'rib chiqing:

1-misol

Funktsiyaning hosilasini toping

Sinus ostida bizda nafaqat "X" harfi, balki butun ifoda mavjud, shuning uchun hosilani jadvaldan darhol topish ishlamaydi. Bundan tashqari, biz bu erda birinchi to'rtta qoidani qo'llashning iloji yo'qligini payqadik, farq borga o'xshaydi, lekin haqiqat shundaki, sinusni "bo'laklarga bo'lib bo'lmaydi":

Ushbu misolda, mening tushuntirishlarimdan allaqachon intuitiv ravishda aniq bo'ladiki, funktsiya murakkab funktsiya, polinom esa ichki funktsiya (o'rnatish) va tashqi funktsiyadir.

Birinchi qadam murakkab funksiyaning hosilasini topishda nima qilish kerak qaysi funktsiya ichki va qaysi tashqi ekanligini tushunish.

Oddiy misollarda, ko'phad sinus ostida joylashganligi aniq ko'rinadi. Ammo hamma narsa aniq bo'lmasa-chi? Qaysi funktsiya tashqi va qaysi biri ichki ekanligini qanday aniq aniqlash mumkin? Buning uchun men aqliy yoki qoralama shaklida bajarilishi mumkin bo'lgan quyidagi texnikadan foydalanishni taklif qilaman.

Tasavvur qilaylik, biz kalkulyatorda ifoda qiymatini hisoblashimiz kerak (bitta o'rniga har qanday raqam bo'lishi mumkin).

Avval nimani hisoblaymiz? Birinchidan siz quyidagi amalni bajarishingiz kerak bo'ladi: , shuning uchun polinom ichki funktsiya bo'ladi:

Ikkinchidan topish kerak bo'ladi, shuning uchun sinus - tashqi funktsiya bo'ladi:

Bizdan keyin SOTILDI Ichki va tashqi funktsiyalar bilan murakkab funktsiyalarni farqlash qoidasini qo'llash vaqti keldi.

Keling, qaror qabul qilishni boshlaylik. Sinfdan hosilani qanday topish mumkin? Biz har qanday hosila uchun yechim dizayni har doim shunday boshlanishini eslaymiz - biz iborani qavs ichiga olamiz va yuqori o'ngga chiziq qo'yamiz:

Boshida tashqi funktsiyaning hosilasini (sinus) topamiz, elementar funksiyalarning hosilalari jadvaliga qarang va e'tibor bering. Agar "x" murakkab ifoda bilan almashtirilsa, barcha jadval formulalari ham amal qiladi, Ushbu holatda:

E'tibor bering, ichki funktsiya o'zgarmadi, biz unga tegmaymiz.

Xo'sh, bu juda aniq

Formulani qo'llashning yakuniy natijasi quyidagicha ko'rinadi:

Doimiy omil odatda ifoda boshida joylashtiriladi:

Agar biron bir tushunmovchilik bo'lsa, echimni qog'ozga yozing va tushuntirishlarni qayta o'qing.

2-misol

Funktsiyaning hosilasini toping

3-misol

Funktsiyaning hosilasini toping

Har doimgidek, biz yozamiz:

Keling, qaerda tashqi funktsiyamiz borligini va qaerda ichki funksiyamiz borligini aniqlaylik. Buning uchun biz (aqliy yoki qoralamada) ifoda qiymatini hisoblashga harakat qilamiz. Avval nima qilish kerak? Avvalo, siz asos nimaga teng ekanligini hisoblashingiz kerak: shuning uchun polinom ichki funktsiyadir:

Va shundan keyingina eksponentsiya bajariladi, shuning uchun quvvat funktsiyasi tashqi funktsiyadir:

Formulaga ko'ra, siz birinchi navbatda tashqi funktsiyaning hosilasini, bu holda darajani topishingiz kerak. Jadvaldan kerakli formulani qidiramiz: . Yana takrorlaymiz: har qanday jadval formulasi nafaqat "X" uchun, balki murakkab ifoda uchun ham amal qiladi. Shunday qilib, murakkab funktsiyani farqlash qoidasini qo'llash natijasi quyidagicha bo'ladi:

Yana bir bor ta'kidlaymanki, biz tashqi funktsiyaning hosilasini olganimizda, bizning ichki funktsiyamiz o'zgarmaydi:

Endi ichki funktsiyaning juda oddiy hosilasini topish va natijani biroz o'zgartirish qoladi:

4-misol

Funktsiyaning hosilasini toping

Bu siz o'zingiz hal qilishingiz uchun misol (dars oxirida javob).

Murakkab funktsiyaning hosilasi haqidagi tushunchangizni mustahkamlash uchun men izohlarsiz misol keltiraman, buni o'zingiz aniqlashga harakat qiling, tashqi va ichki funktsiya qayerda ekanligini, nima uchun vazifalar bu tarzda hal qilingan?

5-misol

a) funksiyaning hosilasini toping

b) funksiyaning hosilasini toping

6-misol

Funktsiyaning hosilasini toping

Bu erda bizda ildiz bor va ildizni farqlash uchun uni kuch sifatida ifodalash kerak. Shunday qilib, avval biz funktsiyani farqlash uchun mos shaklga keltiramiz:

Funksiyani tahlil qilib, biz uchta hadning yig'indisi ichki funktsiya, kuchga ko'tarish esa tashqi funktsiya degan xulosaga kelamiz. Biz murakkab funktsiyalarni differentsiallash qoidasini qo'llaymiz:

Biz darajani yana radikal (ildiz) sifatida ifodalaymiz va ichki funktsiyaning hosilasi uchun yig'indini farqlash uchun oddiy qoidani qo'llaymiz:

Tayyor. Bundan tashqari, ifodani qavs ichidagi umumiy maxrajga qisqartirishingiz va hamma narsani bitta kasr sifatida yozishingiz mumkin. Bu, albatta, go'zal, lekin siz og'ir uzun lotinlarni olganingizda, buni qilmaslik yaxshiroqdir (chalkashib ketish, keraksiz xatoga yo'l qo'yish oson va o'qituvchiga tekshirish noqulay bo'ladi).

7-misol

Funktsiyaning hosilasini toping

Bu siz o'zingiz hal qilishingiz uchun misol (dars oxirida javob).

Qizig'i shundaki, ba'zida murakkab funktsiyani farqlash qoidasi o'rniga, siz qismni farqlash qoidasidan foydalanishingiz mumkin. , lekin bunday yechim kulgili buzuqlik kabi ko'rinadi. Mana odatiy misol:

8-misol

Funktsiyaning hosilasini toping

Bu erda siz qismni farqlash qoidasidan foydalanishingiz mumkin , lekin hosilasini murakkab funksiyani differentsiallash qoidasi orqali topish ancha foydali:

Biz funktsiyani farqlash uchun tayyorlaymiz - biz minusni hosila belgisidan chiqaramiz va kosinusni hisoblagichga ko'taramiz:

Kosinus - ichki funktsiya, ko'rsatkich - tashqi funktsiya.
Keling, qoidamizdan foydalanamiz:

Biz ichki funktsiyaning hosilasini topamiz va kosinusni qayta tiklaymiz:

Tayyor. Ko'rib chiqilgan misolda, belgilarda chalkashmaslik kerak. Aytgancha, qoida yordamida uni hal qilishga harakat qiling , javoblar mos kelishi kerak.

9-misol

Funktsiyaning hosilasini toping

Bu siz o'zingiz hal qilishingiz uchun misol (dars oxirida javob).

Hozirgacha biz murakkab funktsiyada faqat bitta uyaga ega bo'lgan holatlarni ko'rib chiqdik. Amaliy topshiriqlarda siz ko'pincha lotinlarni topishingiz mumkin, bu erda, xuddi qo'g'irchoqlar kabi, bir vaqtning o'zida 3 yoki hatto 4-5 funktsiya bir-birining ichiga joylashtirilgan.

10-misol

Funktsiyaning hosilasini toping

Keling, ushbu funktsiyaning qo'shimchalarini tushunaylik. Eksperimental qiymat yordamida ifodani hisoblashga harakat qilaylik. Kalkulyatorga qanday ishonishimiz mumkin?

Avval siz ni topishingiz kerak, ya'ni arksinus eng chuqur joylashuvdir:

Birning bu yoyi kvadratiga aylantirilishi kerak:

Va nihoyat, ettitani kuchga ko'taramiz:

Ya'ni, bu misolda bizda uchta turli funktsiya va ikkita o'rnatish mavjud, eng ichki funktsiya arksinus, eng tashqi funktsiya esa eksponensial funktsiyadir.

Keling, qaror qabul qilishni boshlaylik

Qoidaga ko'ra, siz birinchi navbatda tashqi funktsiyaning hosilasini olishingiz kerak. Biz hosilalar jadvalini ko'rib chiqamiz va ko'rsatkichli funktsiyaning hosilasini topamiz: Yagona farq shundaki, "x" o'rniga bizda murakkab ifoda mavjud bo'lib, bu formulaning haqiqiyligini inkor etmaydi. Demak, murakkab funksiyani differensiallash qoidasini qo‘llash natijasi quyidagicha bo‘ladi:

Qon tomirlari ostida biz yana murakkab funktsiyaga egamiz! Lekin bu allaqachon oddiyroq. Ichki funktsiya arksinus, tashqi funktsiya daraja ekanligini tekshirish oson. Murakkab funktsiyani farqlash qoidasiga ko'ra, siz birinchi navbatda kuchning hosilasini olishingiz kerak.

Agar g(x) Va f(u) – nuqtalarda mos ravishda ularning argumentlarining differentsiallanuvchi funksiyalari x Va u= g(x), u holda kompleks funksiya nuqtada ham differentsiallanadi x va formula bo'yicha topiladi

Hosil masalalarni yechishdagi odatiy xato oddiy funksiyalarni murakkab funksiyalarga differensiallash qoidalarini mexanik ravishda o‘tkazishdir. Keling, bu xatodan qochishni o'rganaylik.

2-misol. Funktsiyaning hosilasini toping

Noto'g'ri yechim: Qavslar ichidagi har bir atamaning natural logarifmini hisoblang va hosilalarning yig‘indisini toping:

To'g'ri yechim: yana biz "olma" qaerda va "qiyma go'sht" qaerda ekanligini aniqlaymiz. Bu erda qavs ichidagi ifodaning natural logarifmi "olma", ya'ni oraliq argument ustidagi funktsiyadir. u, va qavs ichidagi ifoda "qiyma go'sht", ya'ni oraliq argumentdir u mustaqil o'zgaruvchi bo'yicha x.

Keyin (hosilalar jadvalidagi 14-formuladan foydalanib)

Ko'pgina real hayot muammolarida logarifm bilan ifodalash biroz murakkabroq bo'lishi mumkin, shuning uchun dars bor.

3-misol. Funktsiyaning hosilasini toping

Noto'g'ri yechim:

To'g'ri yechim. Yana bir bor biz "olma" qaerda va "qiyma go'sht" qaerda ekanligini aniqlaymiz. Bu erda qavs ichidagi ifodaning kosinasi (hosilalar jadvalidagi 7-formula) "olma" bo'lib, u 1-rejimda tayyorlanadi, bu faqat unga ta'sir qiladi va qavs ichidagi ifoda (darajaning hosilasi 3 raqami). lotinlar jadvalida) "qiyma go'sht" bo'lib, u 2 rejimda tayyorlanadi, bu faqat unga ta'sir qiladi. Va har doimgidek, mahsulot belgisi bilan ikkita lotinni bog'laymiz. Natija:

Murakkab logarifmik funktsiyaning hosilasi testlarda tez-tez uchraydigan vazifadir, shuning uchun biz sizga "Logarifmik funktsiya hosilasi" darsiga tashrif buyurishingizni tavsiya qilamiz.

Birinchi misollar mustaqil o'zgaruvchining oraliq argumenti oddiy funktsiya bo'lgan murakkab funktsiyalarga tegishli edi. Ammo amaliy topshiriqlarda ko'pincha murakkab funktsiyaning hosilasini topish kerak bo'ladi, bu erda oraliq argumentning o'zi yoki o'zi murakkab funktsiyadir yoki bunday funktsiyani o'z ichiga oladi. Bunday hollarda nima qilish kerak? Bunday funksiyalarning hosilalarini jadvallar va differensiallash qoidalaridan foydalanib toping. Oraliq argumentning hosilasi topilsa, u oddiygina formulaning kerakli joyiga almashtiriladi. Quyida bu qanday amalga oshirilganiga ikkita misol keltirilgan.

Bundan tashqari, quyidagilarni bilish foydalidir. Agar murakkab funktsiyani uchta funktsiya zanjiri sifatida ifodalash mumkin bo'lsa

u holda uning hosilasi ushbu funksiyalarning har birining hosilalarining mahsuloti sifatida topilishi kerak:

Ko'pgina uy vazifalari uchun qo'llanmalarni yangi oynalarda ochish talab qilinishi mumkin. Quvvat va ildizlarga ega harakatlar Va Kasrlar bilan amallar .

4-misol. Funktsiyaning hosilasini toping

Biz hosilalarning hosilasida mustaqil o'zgaruvchiga nisbatan oraliq argument mavjudligini unutmasdan, kompleks funktsiyani differentsiallash qoidasini qo'llaymiz. x o'zgarmaydi:

Biz mahsulotning ikkinchi omilini tayyorlaymiz va yig'indini farqlash qoidasini qo'llaymiz:

Ikkinchi atama - ildiz, shuning uchun

Shunday qilib, yig‘indi bo‘lgan oraliq argument atamalardan biri sifatida murakkab funktsiyani o‘z ichiga olganligini aniqladik: kuchga ko‘tarish murakkab funksiya, kuchga ko‘tarilayotgan narsa esa mustaqilga nisbatan oraliq argumentdir. o'zgaruvchan x.

Shuning uchun biz yana murakkab funktsiyani farqlash qoidasini qo'llaymiz:

Birinchi omilning darajasini ildizga aylantiramiz va ikkinchi omilni farqlashda, doimiyning hosilasi nolga teng ekanligini unutmang:

Endi muammo bayonida talab qilinadigan murakkab funksiyaning hosilasini hisoblash uchun zarur bo‘lgan oraliq argumentning hosilasini topishimiz mumkin. y:

5-misol. Funktsiyaning hosilasini toping

Avval yig'indini farqlash uchun qoidadan foydalanamiz:

Biz ikkita murakkab funktsiyaning hosilalari yig'indisini oldik. Birinchisini topamiz:

Bu erda sinusni kuchga ko'tarish murakkab funktsiyadir va sinusning o'zi mustaqil o'zgaruvchi uchun oraliq argumentdir. x. Shuning uchun biz murakkab funktsiyani differentsiallash qoidasidan foydalanamiz omilni qavs ichidan chiqarish :

Endi funksiya hosilalarining ikkinchi hadini topamiz y:

Bu erda kosinusni kuchga ko'tarish murakkab funktsiyadir f, va kosinusning o'zi mustaqil o'zgaruvchidagi oraliq argumentdir x. Murakkab funktsiyani farqlash uchun yana bir qoidadan foydalanamiz:

Natijada kerakli hosila olinadi:

Ayrim murakkab funksiyalarning hosilalari jadvali

Murakkab funktsiyani differentsiallash qoidasiga asoslangan murakkab funktsiyalar uchun oddiy funktsiyaning hosilasi formulasi boshqa shaklni oladi.

1. Kompleks darajali funksiyaning hosilasi, bu yerda u x
2. Ifodaning ildizining hosilasi
3. Ko‘rsatkichli funktsiyaning hosilasi
4. Ko‘rsatkichli funksiyaning maxsus holati
5. Ixtiyoriy musbat asosli logarifmik funktsiyaning hosilasi A
6. Kompleks logarifmik funksiyaning hosilasi, bu yerda u– argumentning differentsial funksiyasi x
7. Sinusning hosilasi
8. Kosinusning hosilasi
9. Tangensning hosilasi
10. Kotangentning hosilasi
11. Arksinusning hosilasi
12. Arkkosinning hosilasi
13. Arktangensning hosilasi
14. Yoy kotangensining hosilasi

Agar siz ta'rifga amal qilsangiz, u holda nuqtadagi funktsiyaning hosilasi D funktsiyasi o'sishining nisbati chegarasi bo'ladi. y argument ortishiga D x:

Hamma narsa aniq ko'rinadi. Ammo, masalan, funktsiyaning hosilasini hisoblash uchun ushbu formuladan foydalanib ko'ring f(x) = x 2 + (2x+ 3) · e x gunoh x. Agar siz hamma narsani ta'rifi bo'yicha qilsangiz, bir necha sahifali hisob-kitoblardan so'ng siz shunchaki uxlab qolasiz. Shuning uchun oddiyroq va samaraliroq usullar mavjud.

Boshlash uchun shuni ta'kidlaymizki, biz turli xil funktsiyalardan elementar funktsiyalar deb ataladigan narsalarni ajrata olamiz. Bular nisbatan sodda iboralar bo'lib, ularning hosilalari uzoq vaqtdan beri hisoblab chiqilgan va jadvalga kiritilgan. Bunday funktsiyalarni eslab qolish juda oson - ularning hosilalari bilan birga.

Elementar funksiyalarning hosilalari

Elementar funktsiyalar quyida keltirilganlarning barchasi. Bu funktsiyalarning hosilalari yoddan ma'lum bo'lishi kerak. Bundan tashqari, ularni yodlash unchalik qiyin emas - shuning uchun ular oddiy.

Demak, elementar funksiyalarning hosilalari:

Ism	Funktsiya	Hosil
Doimiy	f(x) = C, C ∈ R	0 (ha, nol!)
Ratsional darajali quvvat	f(x) = x n	n · x n − 1
Sinus	f(x) = gunoh x	cos x
Kosinus	f(x) = cos x	-gunoh x(minus sinus)
Tangent	f(x) = tg x	1/cos 2 x
Kotangent	f(x) = ctg x	− 1/sin 2 x
Tabiiy logarifm	f(x) = jurnal x	1/x
Ixtiyoriy logarifm	f(x) = jurnal a x	1/(x ln a)
Eksponensial funktsiya	f(x) = e x	e x(hech narsa o'zgarmadi)

Agar elementar funktsiya ixtiyoriy doimiyga ko'paytirilsa, yangi funktsiyaning hosilasi ham osonlik bilan hisoblanadi:

(C · f)’ = C · f ’.

Umuman, konstantalarni hosila belgisidan chiqarish mumkin. Masalan:

(2x 3)’ = 2 · ( x 3)’ = 2 3 x 2 = 6x 2 .

Shubhasiz, elementar funktsiyalarni bir-biriga qo'shish, ko'paytirish, bo'lish - va yana ko'p narsalar. Shunday qilib, yangi funktsiyalar paydo bo'ladi, ular endi ayniqsa elementar emas, balki ma'lum qoidalarga muvofiq farqlanadi. Ushbu qoidalar quyida muhokama qilinadi.

Yig'indi va ayirmaning hosilasi

Funktsiyalar berilsin f(x) Va g(x), hosilalari bizga ma'lum. Misol uchun, siz yuqorida muhokama qilingan elementar funktsiyalarni olishingiz mumkin. Keyin ushbu funktsiyalarning yig'indisi va farqining hosilasini topishingiz mumkin:

1. (f + g)’ = f ’ + g ’
2. (f − g)’ = f ’ − g ’

Demak, ikki funktsiya yig‘indisining (farqining) hosilasi hosilalarning yig‘indisiga (farqiga) teng bo‘ladi. Ko'proq shartlar bo'lishi mumkin. Masalan, ( f + g + h)’ = f ’ + g ’ + h ’.

Qat'iy aytganda, algebrada "ayirish" tushunchasi yo'q. "Salbiy element" tushunchasi mavjud. Shuning uchun farq f − g summa sifatida qayta yozilishi mumkin f+ (−1) g, va keyin faqat bitta formula qoladi - yig'indining hosilasi.

f(x) = x 2 + sin x; g(x) = x 4 + 2x 2 − 3.

Funktsiya f(x) ikkita elementar funktsiyaning yig'indisidir, shuning uchun:

f ’(x) = (x 2 + gunoh x)’ = (x 2)' + (gunoh x)’ = 2x+ cos x;

Funktsiya uchun biz ham xuddi shunday fikr yuritamiz g(x). Faqat uchta atama mavjud (algebra nuqtai nazaridan):

g ’(x) = (x 4 + 2x 2 − 3)’ = (x 4 + 2x 2 + (−3))’ = (x 4)’ + (2x 2)’ + (−3)’ = 4x 3 + 4x + 0 = 4x · ( x 2 + 1).

Javob:
f ’(x) = 2x+ cos x;
g ’(x) = 4x · ( x 2 + 1).

Mahsulotning hosilasi

Matematika mantiqiy fandir, shuning uchun ko'p odamlar yig'indining hosilasi hosilalarning yig'indisiga teng bo'lsa, mahsulotning hosilasi deb hisoblashadi. zarba berish">hosilalar ko'paytmasiga teng. Lekin jingalak! Mahsulotning hosilasi butunlay boshqa formula yordamida hisoblanadi. Ya'ni:

(f · g) ’ = f ’ · g + f · g ’

Formula oddiy, lekin u ko'pincha unutiladi. Va nafaqat maktab o'quvchilari, balki talabalar ham. Natijada noto'g'ri hal qilingan muammolar.

Vazifa. Funksiyalarning hosilalarini toping: f(x) = x 3 cos x; g(x) = (x 2 + 7x− 7) · e x .

Funktsiya f(x) ikkita elementar funktsiyaning mahsulotidir, shuning uchun hamma narsa oddiy:

f ’(x) = (x 3 cos x)’ = (x 3) 'cos x + x 3 (cos x)’ = 3x 2 cos x + x 3 (−sin x) = x 2 (3cos x − x gunoh x)

Funktsiya g(x) birinchi multiplikator biroz murakkabroq, lekin umumiy sxema o'zgarmaydi. Shubhasiz, funktsiyaning birinchi omili g(x) ko'phad va uning hosilasi yig'indining hosilasidir. Bizda ... bor:

g ’(x) = ((x 2 + 7x− 7) · e x)’ = (x 2 + 7x− 7)’ · e x + (x 2 + 7x− 7) ( e x)’ = (2x+ 7) · e x + (x 2 + 7x− 7) · e x = e x· (2 x + 7 + x 2 + 7x −7) = (x 2 + 9x) · e x = x(x+ 9) · e x .

Javob:
f ’(x) = x 2 (3cos x − x gunoh x);
g ’(x) = x(x+ 9) · e x .

E'tibor bering, oxirgi bosqichda hosila faktorlarga ajratiladi. Rasmiy ravishda buni qilish shart emas, lekin ko'pchilik lotinlar o'z-o'zidan hisoblanmaydi, lekin funktsiyani tekshirish uchun. Bu shuni anglatadiki, keyinchalik hosila nolga tenglashtiriladi, uning belgilari aniqlanadi va hokazo. Bunday holda, ifodani faktorizatsiya qilish yaxshiroqdir.

Agar ikkita funktsiya mavjud bo'lsa f(x) Va g(x), va g(x) Bizni qiziqtirgan to‘plamda ≠ 0 bo‘lsa, biz yangi funksiyani belgilashimiz mumkin h(x) = f(x)/g(x). Bunday funktsiya uchun hosilani ham topishingiz mumkin:

Zaif emas, to'g'rimi? Minus qaerdan paydo bo'ldi? Nima uchun g 2? Va shunga o'xshash! Bu eng murakkab formulalardan biri - uni shishasiz aniqlab bo'lmaydi. Shuning uchun uni aniq misollar bilan o'rganish yaxshiroqdir.

Vazifa. Funksiyalarning hosilalarini toping:

Har bir kasrning soni va maxraji elementar funktsiyalarni o'z ichiga oladi, shuning uchun bizga kerak bo'lgan yagona narsa qismning hosilasi formulasi:

An'anaga ko'ra, keling, raqamni faktorlarga ajratamiz - bu javobni sezilarli darajada soddalashtiradi:

Murakkab funktsiya yarim kilometr uzunlikdagi formula bo'lishi shart emas. Masalan, funktsiyani olish kifoya f(x) = gunoh x va o'zgaruvchini almashtiring x, aytaylik, yoqilgan x 2 + ln x. Bu amalga oshadi f(x) = gunoh ( x 2 + ln x) - bu murakkab funktsiya. Bundan tashqari, lotin bor, lekin uni yuqorida muhokama qilingan qoidalar yordamida topish mumkin bo'lmaydi.

Nima qilishim kerak? Bunday hollarda murakkab funktsiyaning hosilasi uchun o'zgaruvchi va formulani almashtirish yordam beradi:

f ’(x) = f ’(t) · t', Agar x bilan almashtiriladi t(x).

Qoidaga ko'ra, ushbu formulani tushunish bilan bog'liq vaziyat, qismning hosilasiga qaraganda ancha achinarli. Shuning uchun, uni har bir bosqichning batafsil tavsifi bilan aniq misollar yordamida tushuntirish yaxshiroqdir.

Vazifa. Funksiyalarning hosilalarini toping: f(x) = e 2x + 3 ; g(x) = gunoh ( x 2 + ln x)

E'tibor bering, agar funktsiyada bo'lsa f(x) ifoda oʻrniga 2 x+ 3 oson bo'ladi x, keyin elementar funktsiyani olamiz f(x) = e x. Shuning uchun biz almashtiramiz: 2 bo'lsin x + 3 = t, f(x) = f(t) = e t. Murakkab funktsiyaning hosilasini quyidagi formula yordamida qidiramiz:

f ’(x) = f ’(t) · t ’ = (e t)’ · t ’ = e t · t ’

Va endi - diqqat! Biz teskari almashtirishni amalga oshiramiz: t = 2x+ 3. Biz quyidagilarni olamiz:

f ’(x) = e t · t ’ = e 2x+ 3 (2 x + 3)’ = e 2x+ 3 2 = 2 e 2x + 3

Endi funksiyani ko'rib chiqamiz g(x). Shubhasiz, uni almashtirish kerak x 2 + ln x = t. Bizda ... bor:

g ’(x) = g ’(t) · t' = (gunoh t)’ · t' = cos t · t ’

Orqaga almashtirish: t = x 2 + ln x. Keyin:

g ’(x) = cos ( x 2 + ln x) · ( x 2 + ln x)’ = cos ( x 2 + ln x) · (2 x + 1/x).

Ana xolos! Oxirgi ifodadan ko'rinib turibdiki, butun masala hosila yig'indisini hisoblashgacha qisqartirildi.

Javob:
f ’(x) = 2 · e 2x + 3 ;
g ’(x) = (2x + 1/x) chunki ( x 2 + ln x).

Ko'pincha darslarimda "hosil" atamasi o'rniga "bosh" so'zini ishlataman. Misol uchun, yig'indining zarbasi zarbalar yig'indisiga teng. Bu aniqroqmi? Xo'sh, bu yaxshi.

Shunday qilib, lotinni hisoblash yuqorida muhokama qilingan qoidalarga muvofiq, xuddi shu zarbalardan xalos bo'lishga tushadi. Yakuniy misol sifatida, keling, ratsional ko'rsatkich bilan hosila darajaga qaytaylik:

(x n)’ = n · x n − 1

Buni rolda kam odam biladi n kasr son bo'lishi mumkin. Masalan, ildiz x 0,5. Ildiz ostida biror narsa bor bo'lsa-chi? Shunga qaramay, natijada murakkab funktsiya bo'ladi - ular test va imtihonlarda bunday konstruktsiyalarni berishni yaxshi ko'radilar.

Vazifa. Funktsiyaning hosilasini toping:

Birinchidan, ildizni ratsional darajali daraja sifatida qayta yozamiz:

f(x) = (x 2 + 8x − 7) 0,5 .

Endi biz almashtiramiz: ruxsat bering x 2 + 8x − 7 = t. Biz hosilani formuladan foydalanib topamiz:

f ’(x) = f ’(t) · t ’ = (t 0,5)’ · t’ = 0,5 · t−0,5 · t ’.

Keling, teskari almashtirishni qilaylik: t = x 2 + 8x− 7. Bizda:

f ’(x) = 0,5 · ( x 2 + 8x− 7) −0,5 · ( x 2 + 8x− 7)’ = 0,5 · (2 x+ 8) ( x 2 + 8x − 7) −0,5 .

Nihoyat, ildizlarga qayting: