Производная функции на графике – Подготовка к ЕГЭ. Графики функций, производных функций. Исследование функции.

Функции и графики. Производная и первообразная

Понятие функции – одно из основных в математике. Более того – именно с функций и графиков начинается настоящая, «взрослая» математика. Ведь сложение и вычитание, умножение и деление, дроби и пропорции – это все-таки арифметика. Математика – наука не только о числах, но и о взаимосвязях величин. Функции и графики – универсальный язык, понятный физику и биохимику, астроному, инженеру и экономисту.

Знаете ли вы, что определение функции можно дать четырьмя способами, дополняющими друг друга? И все их надо знать. Подробно – здесь:

Что такое функция?

Что такое нули функции? Точки максимума и минимума функции? Промежутки возрастания и убывания? Какие функции называются монотонными и как это увидеть на графике? Об этом – в следующей статье:

Чтение графика функции

Материалы для старшеклассников и студентов:

Четные и нечетные функции

Периодические функции

Обратная функция

Существует всего 5 типов элементарных функций. Это степенные, показательные, логарифмические, тригонометрические и обратные тригонометрические функции. Их графики и свойства надо знать наизусть. Любая функция, которую вы можете встретить в задачах ЕГЭ, относится к одному из пяти типов – или является их комбинацией.

Подробно о функциях:

Элементарные функции и их графики

Линейная функция

Квадратичная функция

Степенная функция

Показательная функция

Логарифмическая функция

Тригонометрические функции

Обратные тригонометрические функции

Как строить графики функций? Читайте наши материалы:

Преобразование графиков функций

Построение графиков функций

Производная функции – мощный математический инструмент. С помощью производной можно находить точки максимума и минимума функций и промежутки их возрастания и убывания. Можно более точно строить графики. Главное, что нужно запомнить:

производная – это скорость изменения функции.

Производная функции

Таблица производных

Первообразная функции

Задачи ЕГЭ на производную и ее применение – это задание 7 и задание 12.

Тема «Функции и графики» особенно полезна тем, кто сдает ЕГЭ на высокие баллы. Без них не решить задачи с параметрами. Зато, нарисовав график функции, вы можете сразу увидеть решение. Останется только записать его.

И если вы продолжите изучение математике в вузе — первая же лекция из курса математического анализа будет посвящена элементарным функциям и их графикам.

Звоните нам: 8 (800) 775-06-82 (бесплатный звонок по России)                        +7 (495) 984-09-27 (бесплатный звонок по Москве)

Или нажмите на кнопку «Узнать больше», чтобы заполнить контактную форму. Мы обязательно Вам перезвоним.

ege-study.ru

Производная функции. Геометрический и физический смысл

Категория: Справочные материалы

Елена Репина 2013-08-06 2014-01-11

Определение производной

 

rd

Производной функции f(x)в точке x_0 называется предел отношения приращения функции \Delta f=f(x_0+\Delta x)-f(x_0)

к приращению аргумента \Delta x при \Delta x\rightarrow 0, если этот предел существует.

f

 

 

 

 

Пример: 

(x^2+1)

=\lim_{\Delta x\rightarrow 0}\frac{\Delta x(2x+\Delta x)}{\Delta x}=2x

Но нет необходимости каждый раз пользоваться этим определением для нахождения производной…

Работу нам упростит таблица производных и правила дифференцирования.

 

Геометрический смысл производной

po

Если мы рассмотрим прямоугольный треугольник ABC, то заметим, что \frac{\Delta f}{\Delta x} есть tgBAC.

А при стремлении \Delta x к нулю, точка B будет приближаться к точке A и секущая AB «превратится» в касательную к графику функции f(x) в точке A(x_0;f(x_0)).

 

Поэтому геометрический смысл производной таков:

Производная  в точке x_0  (f) равна тангенсу угла   наклона   касательной к графику функции f(x) в этой точке:

f,

где \alpha – угол наклона касательной (проведенной  к f(x) в т. x_0)

65

 

Физический смысл производной

 

Если точка движется вдоль оси x и ее координаты изменяются по закону x(t), то мгновенная скорость точки:

v(t)=x,

а ускорение:

a(t)=v

Пример:

Материальная точка движется прямолинейно по закону x(t)=6t^2-48t+17, где x(t)  — расстояние от точки отсчета в метрах, t — время в секундах, измеренное с начала движения. Найдите ее скорость (в метрах в секунду) в момент времени t=9.

Решение:

v(t)=x

v(9)=12\cdot 9-48=60 м/с

Ответ: 60.

Уравнение касательной

 

Уравнение касательной к графику f(x) в точке x_0:

y_k=f

Пример:

Составить уравнение касательной к графику функции y=\frac{1}{3}x^3-4x+1 в точке x_0=3.

Решение:

1. f

f

2. f(3)=\frac{1}{3}\cdot 3^3-4\cdot 3+1=9-12+1=-2;

3. y_k=5(x-3)-2;

y_k=5x-17;

Ответ: y=5x-17.

Смотрите также  «Производная функции в точке. Знак производной и монотонность функции»

Автор: egeMax | Нет комментариев

egemaximum.ru

График второй производной

Рассмотрим, что можно сказать о функции, анализируя график ее второй производной.

Что мы знаем связи второй производной

   

с исходной функцией y=f(x)?

1) Функция y=f(x) выпукла вниз на промежутках, где вторая производная положительна

   

2) Функция y=f(x) выпукла вверх на промежутках, где вторая производная отрицательна

   

3) Функция y=f(x) имеет критические точки второго рода в точках, в которых вторая производная равна нулю или не существует (речь идет только о внутренних точках области определения функции. Точки на концах области определения не рассматриваем).

4) Функция y=f(x) имеет точки перегиба в точках, в которых вторая производная  меняет знак.

5) С учетом того, что x0 — точка максимума функции f(x), если

   

точки максимума, если они есть, на графике второй производной лежат ниже оси OX.

Соответственно, x* — точка минимума функции f(x), если

   

поэтому точки минимума, если они есть, на графике второй производной лежат выше оси OX.

Пример.

На промежутках (x1; x2) и (x3;x5) вторая производная неотрицательна (в точке x4 она равна нулю, но смены знака нет). Значит, на этих промежутках функция y=f(x) выпукла вниз.

На промежутках (x2; x3) и (x5; x7) вторая производная отрицательна. Поэтому на этих промежутках функция y=f(x) выпукла вверх.

В точках x2, x3, x4, x5 вторая производная равна нулю, в точке x6 — не существует. Это — критические точки второго рода.

Производная меняет знак в точках x2, x3, x5. Следовательно, это — точки перегиба.

 

www.uznateshe.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *