Линейная алгебра Системы линейных уравнений

Начала линейной алгебры

Производная

Рассмотрим функцию y=f(x), непрерывную в некоторой окрестности точкиx. Пусть Dx приращение аргумента в точке x. Обозначим через Dy или Df приращение функции, равное f(x+Dx)–f(x). Отметим здесь, что функция непрерывна в точке x, если в этой точке бесконечно малому прира­щению аргу­мента Dx соответствует беско­нечно малое приращение функции Df.

Отношение Df/Dx, как видно из рисунка 1, равно тангенсу угла a, который составляет секущая MN кривой y=f(x) c положительным направлением горизонтальной оси координат.

Представим себе процесс, в котором величина Dx, неограниченно уменьшаясь, стремится к нулю. При этом точка N будет двигаться вдоль кривой y=f(x), приближаясь к точке M, а секущая MN будет вращаться около точки M так, что при очень малых величинах Dx её угол наклона a будет сколь угодно близок к углу j наклона касательной к кривой в точке x. Следует отметить, что все сказанное относится к случаю, когда график функции y=f(x) не имеет излома или разрыва в точке x, то есть в этой точке можно провести касательную к графику функции.

Отношение Dy/Dx или, что то же самое (f(x+Dx)f(x))/Dx, можно рассматривать при заданном x как функцию аргумента Dx. Эта функция не определена в точке Dx=0. Однако её предел в этой точке может существовать.

Если существует предел отношения (f(x+Dx)–f(x))/Dx в точке Dx=0, то он называется производной функции y=f(x) в точке x и обозначается y¢ илиf¢(x):

 .

Нахождение производной функции y=f(x) называется дифференцированием.

 Если для любого числа x из открытого промежутка (a,b) можно вычислить f¢(x), то функция f(x) называется дифференцируемой на промежутке (a,b).

Геометрический смысл производной заключается в том, что произ­водная функции f(x) в точке x равна тангенсу угла наклона касательной к графику функции в этой точке.

Производная  это скорость изменения функции в точке x. Из определения производной следует, что f¢(x)»Df/Dx, причем точность этого приближенного равенства тем выше, чем меньше Dx. Производная f¢(x) является приближенным коэффициентом пропорциональности между Df и Dx.

Производная функции f(x) не существует в тех точках, в которых функция не является непрерывной. В то же время функция может быть непрерывной в точке x0, но не иметь в этой точке производной. Такую точку назовём угловой точкой графика функции или точкой излома. Графические примеры приведены на рисунке 2.

 

Так функция y=êxê не имеет производной в точке x=0, хотя является непрерывной в этой точке.


Математика примеры решения задач