- •Лабораторное занятие № 4 Тема: Дифференциальное исчисление функций одной переменной
- •Ход занятия
- •Дифференцирование функций, заданных параметрически.
- •Геометрические и механические приложения производной
- •Исследование поведения функции
- •Интервалы монотонности и экстремум функции
- •Применение правила отыскания наибольших и наименьших значений функций при решении задач
- •Интервалы выпуклости функции. Точки перегиба
- •Асимптоты графика функции
- •Общая схема исследования функций:
- •3. Необходимо выполнить:
- •Практические задания общие по темам: "Понятие производной. Техника дифференцирования функций. Геометрические и механические приложения производной"
- •Вариант 1.
- •Индивидуальные задания по темам: "Теорема Лагранжа. Условия постоянства, возрастания и убывания функции. Экстремум функции. Исследование функции на экстремум"
- •Практические задания общие
- •Индивидуальные задания по теме:
- •Практические задания общие
- •Индивидуальные задания по теме:
- •Практические задания общие
- •Индивидуальные задания по теме: "Общая схема исследования функции и построения ее графика"
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Интернет-ресурсы
Асимптоты графика функции
1. Прямая L называется асимптотой графика функции y=f(x), если расстояние от точки (x,f(x)) до этой прямой стремится к нулю при неограниченном удалении точки графика от начала координат.
Асимптоты бывают вертикальными, горизонтальными и наклонными.
2. Прямая x=является вертикальной асимптотой графика функцииy=f(x), если хотя бы один из пределов (правосторонний или левосторонний) равен .
Прямая x=может быть вертикальной асимптотой функцииy=f(x), в том случае если- точка разрыва.
3. Прямая y=b является горизонтальной асимптотой, если .
4. Прямая y=kx+b является наклонной асимптотой графика функции y=f(x), если существует и.
Общая схема исследования функций:
1. Найти области определения функции;
2. Исследовать функцию на четность и нечетность;
3. Найти вертикальные асимптоты;
4. Найти горизонтальные и наклонные асимптоты;
5. Найти экстремумы и интервалы монотонности функции;
6. Найти интервалы выпуклости функции и точки перегиба;
7. Найти точки пересечения графика функции с осями координат
Контрольные вопросы (ОК-1, ОК-20, ОК-22):
1. Дать определения производной, дифференциала, дифференцируемой
функции.
2. Сформулировать необходимое и достаточное условие дифференцируемости функции.
3. Сформулировать теорему о связи дифференцируемости и непрерывности.
4. Сформулировать правила нахождения производной и дифференциала.
5. Записать формулу производной сложной и обратной функции.
6. Записать таблицу производных элементарных функций.
7. Дать понятие о графике функции, касательной к графику, секущей прямой.
8. Дать понятие о приращении функции, приращении касательной.
9. Изложить геометрический смысл производной и касательной.
10. Записать уравнение касательной.
11. Как формулируется теорема Лагранжа?
12. Каковы признаки возрастания и убывания функции?
13. Сформулируйте правила нахождения экстремумов функции
14. Приведите пример, показывающий, что обращение нуль производной
не является достаточным условием экстремума функции
15. Дать определение ограниченной функции
16. Сформулировать теорему о локальной ограниченной функции
3. Необходимо выполнить:
- представленные общие исходные задания;
- представленные индивидуальные задания для студентов, работающих в более быстром темпе (можно выполнить в качестве Д/з);
- оформление отчета о лабораторной работе;
- защита лабораторной работы производится в индивидуальном порядке.
Практические задания общие по темам: "Понятие производной. Техника дифференцирования функций. Геометрические и механические приложения производной"
(ОК-1, ОК-20, ОК-22):
Используя определение найти производные функций:
, , , y=x2
Исследовать на дифференцируемость и непрерывность функции
y=x2 , .
3. Найти производные алгебраических, тригонометрических логарифмических, показательных, обратных функций:
; ;;;
; ;;;
;
4. Вычислить значение производной данной функции в указанной точке:
,
, ,,
5. Найти производные функций:
а) ;
б)
в)
г)
Решение.
а) Используя правило логарифмирования корня и дроби, преобразуем правую часть:
Применяя правила и формулы дифференцирования, получаем
б) Предварительно прологарифмируем по основанию обе части равенства:
Теперь дифференцируем обе части, считая сложной функцией от переменной х:
откуда
в) В данном случае зависимость между аргументом х и функцией у задана уравнением, которое не разрешено относительно у. Чтобы найти производную у/, следует дифференцировать по х обе части заданного уравнения, считая при этом у функцией от х, а затем полученное уравнение решить относительно искомой производной у/. Имеем
Из полученного равенства, связывающего х, у и у/, находим производную у/:
откуда
г) Зависимость между переменными х и у задана параметрическими уравнениями. Чтобы найти искомую производную у/, найдем предварительно дифференциалы dy и dx и затем возьмем отношение этих дифференциалов
6. Найти уравнение касательной к графику функции у=4-х2 в точках пересечения с осью Ох.
7. Найти уравнение касательной к графику функции у=2-х в точках пересечения с осью Оу.
8. Под каким углом прямая у=0,5 пересекает кривую у=соsx.
9. В какой точке касательная к параболе у=х2 + 4х параллельна оси Ох.
Индивидуальные задания по темам: "Понятие производной. Техника дифференцирования функций. Геометрические и механические приложения производной"(ОК-1, ОК-20, ОК-22)