(С) /
|
0
|
(х) /
|
1
|
(Сх) /
|
С
|
(Х n ) /
|
nx n-1
|
(Sin x) /
|
Cos x
|
(Cos x) /
|
-Sin x
|
(ex) /
|
ex
|
(ax ) /
|
ax ln a
|
(ln x) /
|
1 / x
|
(loga x) /
|
1 / x ln a
|
(Sin (kx+b)) /
|
k cos (kx+b)
|
(cos (kx+b)) /
|
-k sin(kx+b)
|
(tg x) /
|
1 / cos2 x
|
(ctg x) /
|
-1 / sin2 x
|
((kx+b)p) /
|
pk (kx+b)p-1
|
(1/x) /
|
-1 / x2
|
(U+V) /
|
(U / + V /)
|
(U V) /
|
U /V + U V/
|
(U/V)/
|
U /V -U V/ / V2
|
(kx+b)/
|
k
|
(arcsin x)/
|
1 / √1-x2
|
(arccos x)/
|
-1 / √1-x2
|
(arctg x)/
|
1 / 1+x2
|
(arcctg x)/
|
-1 / 1+x2
|
1)Какое значение в математике имеет производная?
Каков механический и геометрический смысл производной?
2)Что такое нули функции?Как определить промежутки возрастания и убывания функции
2)Как находят точки экстремума
3)Для чего и нужно ли определять вторую производную?
II Первичное усвоение
Алгоритм полного исследования функций
1)область определения функции. Вертикальные асимптоты графика
2)Функция четная? Периодическая?
3)Определение первой производной и критических точек
4)Определение промежутков возрастания и убывания функции и точек экстремума - точек минимума и максимума
5)Нахождение значений данной функции в этих точках
6) Определение второй производной и точек перегиба функции
7)Определение наклонных асимптот графика по формулам
к = Lim f(x)/x b=Lim (f(x)-x)) при х стремящемся к бесконечности
8)Построение искомого графика функции по точкам
3)Осознание и осмысление
Задача 1. Исследовать функции и построить графики
Рассмотрим сначала функцию
область определения – вся числовая прямая: D(y)=R
нули – точки, в которых значение функции равно нулю. Очевидно, что один корень x1=2. Разделим (например, уголком) кубическую форму в правой части функции на линейный множитель (x-2) для отыскания еще двух других корней. Получим
x3-6x+4=(x-2)(x2+2x-2)
Квадратичная форма x2+2x-2 (по теореме Виета или через дискриминант) имеет два корня x2=-1-√3, x3=-1+√3. Таким образом,
D0={-1-√3, -1+√3, 2}
Очевидно, что это функция общего вида, т.е. не обладает свойством четности
y(x) = y(-x)
или нечетности
y(x) = - y(-x)
Функция не является периодической, т.е. не найдется такого Т, что
y(x)=y(x+Т)
Особые точки: y(0)=4. Значит, график функции пересекает ось ординат в точке (0,4).
Вертикальных асимптот нет, так как функция не имеет точек существенного разрыва (разрыва второго рода) хотя бы с одним односторонним бесконечным пределом. Убедимся, что нет и наклонных асимптот. Действительно, угловой коэффициент асимптоты равен
Исследуем функцию на монотонность. Для этого вычислим критические точки первого рода, т.е. точки, в которых производная равна нулю или не существует. Найдем производную
y’=3x2-6
и приравняем нулю:
x2-2=0.
Критические точки: -√2, √2. Они делят область определения на три участка монотонности:
D=(-∞, -√2)U(-√2, √2)U(√2, ∞)
Исследуем направление монотонности с помощью таблицы
-
x
|
(-∞, -√2)
|
(-√2, √2)
|
(√2, ∞)
|
y’
|
+
|
-
|
+
|
y
|
↑
|
↓
|
↑
|
Итак, участки монотонности:
(-∞, -√2) – участок возрастания функции
(-√2, √2) – участок убывания функции
(√2, ∞) - участок возрастания функции
Из таблицы легко определить точки экстремума. А именно, x=-√2 – точка локального максимума функции, а x=√2 – точка локального минимума функции
Исследуем функцию на выпуклость. Для этого вычислим критические точки второго рода, т.е. точки, в которых производная второго порядка равна нулю или не существует. Найдем производную второго порядка
y’’=6x
Приравнивая нулю, получаем одну точку x=0. Она делит область определения функции на два участка:
D=(-∞, 0)U(0, ∞)
Исследуем направление выпуклости с помощью таблицы
x
|
(-∞, 0)
|
(0, ∞)
|
y’’
|
-
|
+
|
y
|
∩
|
U
|
Итак, участки выпуклости:
(-∞, 0) – участок выпуклости вверх
(0, ∞) - участок выпуклости вниз
Из таблицы легко определить точку перегиба. А именно, x=0 – точка перегиба функции
Задача 2 Рассмотрим теперь функцию
область определения – все точки числовой прямой, за исключением точки x=0: D(y)=R\{0}
нули – точки, в которых значение функции равно нулю. Приравнивая нулю числитель, получаем
D0={-2, 2}
Значит, график функции симметричен относительно начала координат.
Функция также не является периодической, т.е. не найдется такого Т, что
y(x)=y(x+Т)
Особые точки: x=0. Найдем односторонние пределы в этой точке:
Полученные значения односторонних пределов позволяются сделать вывод, что функция имеет вертикальную асимптоту x=0. Убедимся, что функция имеет и наклонную асимптоту y=kx+b. Действительно,
Следовательно, y=-x+b. Найдем параметр b.
Итак, наклонная асимптота заданной функции такова: y=-x
Исследуем функцию на монотонность. Для этого вычислим критические точки первого рода. Найдем производную
Критическая точка: 0. Она не входит в область определения функции, но является граничной для нее. Область определения в этом случае естественным образом представляется объединением двух участков монотонности:
D=(-∞,0)U(0, ∞)
Исследуем направление монотонности с помощью таблицы
-
x
|
(-∞, 0)
|
(0, ∞)
|
y’
|
-
|
-
|
y
|
↓
|
↓
|
Итак, участки монотонности:
(-∞, 0) – участок убывания функции
(0, ∞) - участок убывания функции
Из таблицы видно, что экстремумов функция не имеет
Исследуем функцию на выпуклость. Для этого вычислим критические точки второго рода. Найдем производную второго порядка
Критическая тока: x=0. Она делит область определения функции на те же два участка:
D=(-∞, 0)U(0, ∞)
Исследуем направление выпуклости с помощью таблицы
-
x
|
(-∞, 0)
|
(0, ∞)
|
y’’
|
-
|
+
|
y
|
∩
|
U
|
Итак, участки выпуклости:
(-∞, 0) – участок выпуклости вверх
(0, ∞) - участок выпуклости вниз
Точка x=0 не является точкой перегиба, так как она не входит в область определения функции и в ней не существует производная второго порядка.
Используя полученную информацию, построим график заданной функции
Задача 3 Найти наибольшее и наименьшее значение функции на отрезке .
Решение. Находим производную функции:
Находим точки, в которых производная равна нулю:
Из полученных значений нам надо оставить лишь те, которые принадлежат заданному промежутку . Оба значения лежат в этом промежутке.
Находим значения функции в полученных стационарных точках из промежутка и на концах промежутка:
Таким образом,
Ответ.
Тема: «Неопределенный интеграл и методы интегрирования»
Цели:
Образовательная: Сформировать представления об интегральном исчислении, уяснить его суть. Выработать навыки нахождения неопределенного интеграла, умения пользоваться свойствами и методами интегрирования.
Развивающая: Развивать математически грамотную речь, внимание, сознательное восприятие учебного материала.
Воспитательная: Воспитывать познавательную активность, сообразительность и мышление, благодарность к достижению великих математиков в области интегрирования.
Мотивация:
Неопределённый интеграл имеет большое практическое применение. С его помощью можно вычислить: путь, пройденный точкой, работу переменной силы, силу давления жидкости и газа, координаты центра тяжести, массу стержня.
Таким образом, интеграл принадлежит к числу математических понятий, происхождение и развитие которых тесно связано с решением прикладных задач.
интегралы используются в физике для решения обратных задач ,по данной производной некоторой функции (скорости ее изменения) находят саму функцию.
I Повторение и актуализация
Производные. Нахождение скоростей и ускорений по заданным уравнениям перемещений
А возможно ли проделать обратную операцию?
3) Связаны ли между собой производные и интегралы
Достарыңызбен бөлісу: |