Механический смысл производной второго порядка. Механический смысл производной определение Механический смысл производной второго порядка
Инструкционная карта № 20
Тақырыбы/ Тема : « Вторая производная и ее физический смысл ».
Мақсаты/ Цель:
Уметь находить уравнение касательной, а также тангенс угла наклона касательной к оси ОХ. Уметь находить скорость изменения функции, а также ускорение.
Создать условие для формирования умений сравнить, классифицировать изученные факты и понятия.
Воспитание ответственного отношения к учебному труду, воли и настойчивости для достижения конечных результатов при нахождении уравнения касательной, а также при нахождении скорости изменения функции и ускорения.
Теоретический материал:
(Геометрический смысл поизводной)
Уравнение касательной к графику функции таково:
Пример 1: Найдём уравнение касательной к графику функции в точке с обсцистсой 2.
Ответ: у = 4х-7
Угловой коэффициент k касательной к графику функции в точке с абсциссой х о равен f / (x o) (k= f / (x o)). Угол наклона касательной к графику функции в заданной точке равен
arctg k = arctg f / (x o), т.е. k= f / (x o)= tg
Пример 2: Под каким углом синусоида пересекает ось абсцисс в начале координат?
Угол, под которым график данной функции пересекает ось абсцисс, равен углу наклона а касательной, проведенной к графику функции f(x) в этой точке. Найдем производную: Учитывая геометрический смысл производной, имеем: и a = 60°. Ответ: =60 0 .
Если функция имеет производную в каждой точке своей области определения, то ее производная есть функция от . Функция , в свою очередь, может иметь производную, которую называют производной второго порядка функции (или второй производной ) и обозначают символом .
Пример 3: Найти вторую производную функции: f(x)=x 3 -4x 2 +2x-7.
В начале найдем первую производную данной функции f"(x)=(x 3 -4x 2 +2x-7)’=3x 2 -8x+2,
Затем, находим вторую производную от полученной первой производной
f""x)=(3x 2 -8x+2)’’=6x-8. Ответ: f""x) = 6x-8.
(Механический смысл второй производной)
Если точка движется прямолинейно и задан закон ее движения , то ускорение точки равно второй производной от пути по времени:
Скорость материального тела равна первой производной от пути, то есть:
Ускорение материального тела равно первой производной от скорости, то есть:
Пример 4:
Тело движется прямолинейно по закону s (t) = 3 + 2t + t 2 (м). Определите его скорость и ускорение в момент времени t = 3 с. (Путь измеряется в метрах, время в секундах).
Решение
v
(t
) = s΄
(t
) =(3+2t+t 2)’= 2 + 2t
a
(t
) = v΄
(t
) =(2+2t)’= 2 (м/с 2)
v
(3) = 2 + 2∙3 = 8 (м/с). Ответ: 8 м/с; 2 м/с 2 .
Практическая часть:
1вариант | 2вариант | 3вариант | 4 вариант | 5 вариант |
Найдите тангенс угла наклона к оси абсцисс касательной, проходящей через данную точку М график функции f. |
||||
f(x)=x 2 , M(-3;9) | f(x)=x 3 , M(-1;-1) | |||
Напишите уравнение касательной к графику функции f в точке с абсциссой х 0 . |
||||
f(x)=х 3 -1, х 0 =2 | f(x)=х 2 +1, х 0 =1 | f(x)= 2х-х 2 , х 0 = -1 | f(x)=3sinx, х 0 = | f(x)= х 0 = -1 |
Найдите угловой коэффициент касательной к функции f в точке с абсциссой х 0 . |
||||
Найти вторую производную функции: |
||||
f(x)= 2cosx-х 2 | f(x)= -2sinx+х 3 |
|||
Тело движется прямолинейно по закону х (t). Определите его скорость и ускорение в момент времени t. (Перемещение измеряется в метрах, время в секундах). |
||||
х(t)=t 2 -3t, t=4 | х(t)=t 3 +2t, t=1 | х(t)=2t 3 -t 2 , t=3 | х(t)=t 3 -2t 2 +1,t=2 | х(t)=t 4 -0,5t 2 =2, t=0,5 |
Контрольные вопросы:
Как вы считаете физический смысл производной – это мгновенная скорость или средняя скорость?
Какая существует связь между касательной, проведенной к графику функции через любую точку, и понятием производной?
Какое можно дать определение касательной к графику функции в точке М(х 0 ;f(х 0))?
Каков механический смысл второй производной?
Производная. Рассмотрим некоторую функцию y = f (x ) в двух точках x 0 и x 0 + : f (x 0) и f (x 0 + ). Здесь через обозначено некотороемалое изменение аргумента, называемое приращением аргумента ; соответственно разность между двумя значениями функции: f (x 0 + ) - f (x 0)называется приращением функции . Производной функции y = f (x ) в точке x 0 называется предел:
Если этот предел существует, то функция f (x ) называется дифференцируемой в точке x 0 . Производная функции f (x ) обозначается так:
Геометрический смысл производной. Рассмотрим график функции y = f (x ):
Из рис.1 видно, что для любых двух точек A и B графика функции:
Где - угол наклона секущей AB.
Таким образом, разностное отношение равно угловому коэффициенту секущей. Если зафиксировать точку A и двигать по направлению к ней точкуB, то неограниченно уменьшается и приближается к 0, а секущая АВ приближается к касательной АС. Следовательно, предел разностного отношения равен угловому коэффициенту касательной в точке A. Отсюда следует: производная функции в точке есть угловой коэффициент касательной к графику этой функции в этой точке. В этом и состоит геометрический смысл производной.
Уравнение касательной. Выведем уравнение касательной к графику функции в точке A (x 0 , f (x 0)). В общем случае уравнение прямой с угловым коэффициентом f ’(x 0) имеет вид:
y = f ’(x 0) · x + b .
Чтобы найти b ,воспользуемся тем, что касательная проходит через точку A:
f (x 0) = f ’(x 0) · x 0 + b ,
отсюда, b = f (x 0) – f ’(x 0) · x 0 , и подставляя это выражение вместо b , мы получим уравнение касательной :
y = f (x 0) + f ’(x 0) · (x – x 0) .
Механический смысл производной. Рассмотрим простейший случай: движение материальной точки вдоль координатной оси, причём закон движения задан: координата x движущейся точки – известная функция x (t ) времени t . В течение интервала времени от t 0 до t 0 + точка перемещается на расстояние: x (t 0 + ) - x (t 0) = , а её средняя скорость равна: v a = / . При 0 значение средней скорости стремится к определённой величине, которая называется мгновенной скоростью v ( t 0) материальной точки в момент времени t 0 . Но по определению производной мы имеем:
отсюда, v (t 0) = x’ (t 0) , т.e. скорость – это производная координаты по времени. В этом и состоит механический смысл производной. Аналогично, ускорение – это производная скорости по времени : a = v’ (t ).
Примеры задач
Задача 1. Составьте уравнение общей касательной к графикам функций и .
Прямая является общей касательной графиков функций и , если она касается как одного, так и другого графиков, но совершенно не обязательно в одной и той же точке.
- уравнение касательной к графику функции y=x2 в точке с абсциссой x0
- уравнение касательной к графику функции y=x3 в точке с абсциссой x1
Прямые совпадают, если их угловые коэффициенты и свободные члены равны. Отсюда
Решением системы будут
Уравнения общих касательных имеют вид:
16. Правила дифференцирования. Производные сложной, обратной и неявной функции.
Правила дифференцирования
При дифференцировании константу можно выносить за производную:
Правило дифференцирования суммы функций:
Правило дифференцирования разности функций:
Правило дифференцирования произведения функций (правило Лейбница):
Правило дифференцирования частного функций:
Правило дифференцирования функции в степени другой функции:
Правило дифференцирования сложной функции:
Правило логарифма при дифференцировании функции:
Производная сложной функции |
"Двухслойная" сложная функция записывается в виде где u = g(x) - внутренняя функция, являющаяся, в свою очередь, аргументом для внешней функции f. Если f и g - дифференцируемые функции, то сложная функция также дифференцируема по x и ее производная равна Данная формула показывает, что производная сложной функции равна произведению производной внешней функции на производную от внутренней функции. Важно, однако, что производная внутренней функции вычисляется в точке x, а производная внешней функции - в точке u = g(x)! Эта формула легко обобщается на случай, когда сложная функция состоит из нескольких "слоев", вложенных иерархически друг в друга. Рассмотрим несколько примеров, иллюстрирующих правило производной сложной функции. Это правило широко применяется и во многих других задачах раздела "Дифференцирование". |
Пример 1 |
Найти производную функции . Решение. Поскольку , то по правилу производной сложной функции получаем |
Функция является сложной, если она может быть представлена в виде функции от функции у = f[φ(х)], где у =f(u), аu=φ(х), гдеuпромежуточный аргумент. Любую сложную функцию можно представить в виде элементарных функций (простых), которые являются ее промежуточными аргументами.
Примеры:
Простые функции: Сложные функции:
у= х 2 у = (х+1) 2 ;u= (х+1); у=u 2 ;
у = sinx; у =sin2x;u= 2х; у =sinu;
у = е х у = е 2х;u= 2х; у = е u ;
у = lnх у =ln(х+2);u= х+2; у =lnu.
Общее правило дифференцирования сложной функции дается приведённой теоремой без доказательства.
Если функция u=φ(х) имеет производнуюu" x =φ"(х) в точке х, а функция у =f(u) производную у" u =f" (u) в соответствующей точкеu, то производная сложной функции у =f[φ(х)] в точке х находится по формуле: у" х =f" (u) ·u"(х).
Часто используется менее точная, но более короткая формулировка данной теоремы: производная сложной функции равна произведению производной по промежуточной переменной на производную промежуточной переменной по независимой переменной .
Пример: у =sin2x 2 ; u= 2х 2 ; у =sinu;
у" х = (sinu)" u · (2x 2)" х =cosu · 4х = 4х ·cos2х 2 .
3. Производная второго порядка. Механический смысл второй производной.
Производную функции у =f(х) называют производной первого порядка или просто первой производной функции. Эта производная является функцией от х и её можно дифференцировать вторично. Производная от производной называется производной второго порядка или второй производной. Она обозначается: у" хх – (игрек два штриха по икс);f"(х) – (эф два штрих по икс);d 2 у/dх 2 – (дэ два игрек по дэ икс дважды);d 2 f/dх 2 – (дэ два эф по дэ икс дважды).
Исходя из определения второй производной, можно записать:
у" хх = (у" х)" х;f"(х) = " x d 2 у/dх 2 =d/dх (dу/dх).
Вторая производная в свою очередь есть функция от х и ее можно дифференцировать и получить производную третьего порядка и т.д.
Пример: у = 2х 3 +х 2 ; у" хх = [(2х 3 +х 2)" x ]" x = (6х 2 +2х)" x = 12х+2;
Механический смысл второй производной объясняется на основе мгновенного ускорения, которым характеризуют переменное движение.
Если S=f(t) – уравнение движения, то=S" t ;а ср. =;
а
мгн. =
а
ср
=
=" t ;а
мгн.
= " t
= (S" t)" t
= S" tt
.
Таким образом, вторая производная от пути по времени равна мгновенному ускорению переменного движения. В этом и заключается физический (механический) смысл 2-ой производной.
Пример: Пусть прямолинейное движение материальной точки происходит по законуS=t 3 /3. Ускорение материальной точки будет определяться как вторая производная S" tt:а = S" tt = (t 3 /3)" = 2t.
4. Дифференциал функции.
С понятием производной тесно связано понятие дифференциала функции, которое имеет важное практическое применение.
Функция
f(х
) имеет производную
=
f"
(х);
Согласно
теореме (теорему не рассматриваем) о
связи бесконечно малой величины
α(∆х)(
α(∆х)=0)
с производной:=
f"
(х)+ α (∆х), откуда ∆f = f"
(х)
∆х+α(∆х) · ∆х.
Из последнего равенства следует, что приращение функции состоит из суммы, каждое слагаемое которой есть бесконечно малая величина при ∆х→ 0.
Определим порядок малости каждой бесконечно малой величины этой суммы по отношению к бесконечно малой ∆х:
Следовательно, бесконечно малые f (х) ∆х и ∆х имеют одинаковый порядок малости.
Следовательно, бесконечно малая величина α(∆х)∆х имеет более высокий порядок малости по отношению к бесконечно малой величине ∆х. Это означает, что в выражениях для ∆f второе слагаемое α(∆х)∆х быстрее стремится к 0 при ∆х→0, чем первое слагаемое f" (х)∆х.
Это первое слагаемое f" (х)∆х называют дифференциалом функции в точке х. Он обозначается dy(дэ игрек) илиdf(дэ эф). Итак,dy=df= f" (х)∆х илиdy= f" (х)dх, т.к. дифференциалdх аргумента равен его приращению ∆х (если в формулеdf= f" (х)dх принять, что f(х)=х, то получимdf=dx=x" х ∆x, ноx" х =1, т.е.dx=∆х). Итак, дифференциал функции равен произведению этой функции на дифференциал аргумента.
Аналитический смысл дифференциала заключается в том, что дифференциал функции – есть главная часть приращения функции ∆f, линейная относительно аргумента ∆х. Дифференциал функции отличается от приращения функции на бесконечно малую величину α(∆х)∆х более высокого порядка малости, чем ∆х. Действительно ∆f=f" (х)∆х+α(∆х)∆х или ∆f=df+α(∆х)∆х; откудаdf= ∆f- α(∆х)∆х.
Пример: у = 2х 3 +х 2 ;dу =?dу = у"dх = (2х 3 +х 2)" x dx= (6х 2 +2х)dx.
Пренебрегая бесконечно малой величиной α(∆х)∆х более высокого порядка малости, чем ∆х , получим df≈ ∆f≈ f" (х)dх т.е. дифференциал функции может быть использован для приближенного вычисления приращения функции, так как дифференциал обычно вычислять проще. Дифференциал может быть применен и к приближенному вычислению значения функции. Пусть нам известна функцияy= f(х) и ее производная в точке х. Необходимо найти значение функцииf(х+∆х) в некоторой близкой точке (х+∆х). Для этого воспользуемся приближенным равенством ∆у ≈dyили ∆у ≈f" (х) · ∆х. Учитывая, что ∆у=f(х+∆х)-f(х), получимf(х+∆х)-f (х) ≈f" (х) ·dх, откудаf(х+∆х) = f(х)+f" (х) ·dх. Полученная формула решает поставленную задачу.
Пусть материальная точка М движется прямолинейно по закону S = f(t). Как уже известно, производная S t ’ равна скорости точки в данный момент времени: S t ’= V.
Пусть в момент времени t скорость точки равна V, а в момент t +Dt – скорость равна V + DV , т. е. за промежуток времени Dt скорость изменилась на величину DV .
Отношение выражает среднее ускорение движения точки за время Dt . Предел этого отношения при Dt ®0 называется ускорением точки М в данный момент t и обозначается буквой а: Итак, вторая производная от пути по времени есть величина ускорения прямолинейного движения точки, т. е. .
Дифференциалы высших порядков
Пусть y=f(x) дифференцируемая функция, а ее аргумент х – независимая переменная. Тогда ее первый дифференциал есть также функция х , можно найти дифференциал этой функции.
Дифференциал от дифференциала функции называется ее вторым дифференциалом (или дифференциалом второго порядка) и обозначается : .
Дифференциал второго порядка от данной функции равен произведению второго порядка этой функции на квадрат дифференциала независимой переменной: .
Приложение дифференциального исчисления
Функция называется возрастающей (убывающей ) на интервале ( a; b), если для любых двух точек x 1 и x 2 из указанного интервала, удовлетворяющих неравенству , выполняется неравенство ().
Необходимое условие возрастания (убывания) : Если дифференцируемая функция на интервале ( a, b) возрастает (убывает), то производная этой функции неотрицательна (неположительна) в этом интервале () .
Достаточное условие возрастания (убывания): Если производная дифференцируемой функции положительна (отрицательна) внутри некоторого интервала, то функция возрастает (убывает) на этом интервале.
Функция f(x) в точке х 1 имеет максимум , если для любого х f(x 1)>f(x) , при x ¹x 1 .
Функция f(x)
в точке х 1
имеет минимум
, если для любого х
из некоторой окрестности точки выполняется неравенство: f(x 1)
Экстремум функции называют локальным экстремумом, так как понятие экстремума связано лишь с достаточно малой окрестностью точки х 1 . Так что на одном промежутке функция может иметь несколько экстремумов, причем может случиться, что минимум в одной точке больше максимума в другой. Наличие максимума или минимума в отдельной точке интервала не означает, что в этой точке функция f(x) принимает наибольшее или наименьшее значение на этом интервале.
Необходимое условие экстремума: В точке экстремума дифференцируемой функции ее производная равна нулю.
Достаточное условие экстремума: Если производная дифференцируемой функция в некоторой точке х 0 равна нулю и меняет свой знак при переходе через это значение, то число f(х 0) является экстремумом функции, причем если изменение знака происходит с плюса на минус, то максимум, если с минуса на плюс, то минимум.
Точки, в которых производная непрерывной функции равна нулю или не существует называются критическими.
Исследовать функцию на экстремум означает найти все ее экстремумы. Правило исследования функции на экстремум:
1). Найти критические точки функции у = f(x) и выбрать из них лишь те, которые являются внутренними точками области определения функции;
2). Исследовать знак производной f"(x) слева и справа от каждой из выбранных критических точек;
3). На основании достаточного условия экстремума выписать точки экстремума (если они есть) и вычислить значения функции в них.
Для того чтобы найти наибольшее и наименьшее значение функции на отрезке необходимо выполнить несколько этапов:
1). Найти критические токи функции, решив уравнение f’(x)=0.
2). Если критические точки попали на отрезок, то необходимо найти значения в критических точках и на границах интервала. Если критические точки не попали на отрезок (или их не существует), то находят значения функции только на границах отрезка.
3). Из полученных значений функции выбирают наибольшее и наименьшее и записывают ответ, например, в виде: ; .
Решение задач
Пример 2.1. Найти дифференциал функции: .
Решение. На основании свойства 2 дифференциала функции и определения дифференциала имеем:
Пример 2.2. Найти дифференциал функции:
Решение. Функцию можно записать в виде: , . Тогда имеем:
Пример 2.3. Найти вторую производную функции:
Решение . Преобразуем функцию .
Найдем первую производную:
найдем вторую производную:
.
Пример 2.4. Найти дифференциал второго порядка от функции .
Решение. Найдем дифференциал второго порядка на основании выражения для вычисления :
Найдем сначала первую производную:
; найдем вторую производную: .
Пример 2.5. Найти угловой коэффициент касательной к кривой , проведенной в точке с абсциссой х=2 .
Решение . На основании геометрического смысла производной имеем, что угловой коэффициент равен производной функции в точке, абсцисса которой равна х . Найдем .
Вычислим – угловой коэффициент касательной к графику функции.
Пример 2.6. Популяция бактерий в момент времени t (t измеряется в часах) насчитывает особей. Найти скорость роста бактерий. Найти скорость роста бактерий в момент времени t = 5 часов.
Решение. Скорость роста популяции бактерий – это первая производная по времени t : .
Если t = 5 часов, то . Следовательно, скорость роста бактерий составит 1000 особей в час.
Пример 2.7. Реакция организма на введенное лекарство может выражаться в повышении кровяного давления, уменьшении температуры тела, изменении пульса или других физиологических показателей. Степень реакции зависит от назначенной дозы лекарства. Если х обозначает дозу назначенного лекарства, а степень реакции у описывается функцией . При каком значении х реакция максимальна?
Решение . Найдем производную .
Найдем критические точки: ⇒ . ⇒ Следовательно, имеем две критические точки: . Значение не удовлетворяет условию задачи.
Найдем вторую производную . Вычислим значение второй производной при . . Значит, – уровень дозы, который дает максимальную реакцию.
Примеры для самостоятельного решения
Найти дифференциал функции:
1. .
2. .
3. .
4.
Найти вторые производные следующих функций:
6. .
Найти производные второго порядка и записать дифференциалы второго порядка для следующих функции:
9. .
11. Исследовать функцию на экстремум .
12. Найти наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке .
13. Найти интервалы возрастания и убывания функции, точки максимума и минимума и точки пересечения с осями:
14. Закон движения точки имеет вид . Определить закон скорость и ускорение этой точки.
15. Уравнение движения точки имеет вид (м). Найти 1) положение точки в моменты времени с и с; 2) среднюю скорость за время, прошедшее между этими моментами времени; 3) мгновенные скорости в указанные моменты времени; 4) среднее ускорение за указанный промежуток времени; 5) мгновенные ускорения в указанные моменты времени.
Задание на дом.
Практика:
Найти дифференциал функции:
1. ;
2. ;
Найти производные второго порядка функции:
4.
5.
Найти дифференциалы второго порядка
6. .
7. Точка движется прямолинейно по закону . Вычислить скорость и ускорение в моменты времени и .
Найти интервалы возрастания и убывания функций:
9. .
10. При вливании глюкозы ее содержание в крови человека, выраженное в соответствующих единицах, спустя t часов составит . Найдите скорость изменения содержания глюкозы в крови при а) t =1 ч; б) t =2 ч.
Теория.
1. Лекция по теме «Производные и дифференциалы функции нескольких аргументов. Приложение дифференциала функции нескольких аргументов».
2. Занятие 3 данного методического пособия.
3. Павлушков И.В. и другие стр. 101-113, 118-121.
Занятие 3. Производные и дифференциалы функции нескольких аргументов
Актуальность темы: данный раздел математики имеет широкое применение при решении ряда прикладных задач, так как многим явлениям физического, биологического, химического явления присуща зависимость не от одной, а от нескольких переменных (факторов).
Цель занятия: научиться находить частные производные и дифференциалы функций нескольких переменных.
Целевые задачи:
знать: понятие функции двух переменных; понятие частных производных функции двух переменных; понятие полного и частных дифференциалов функции нескольких переменных;
уметь: находить производные и дифференциалы функций нескольких переменных.
Краткие сведения из теоретического курса
Основные понятия
Переменная z называется функцией двух аргументов x и y, если некоторым парам значений по какому-либо правилу или закону ставится в соответствие определенное значение z. Функция двух аргументов обозначается .
Функция задается в виде поверхности в прямоугольной системе координат в пространстве. Графиком функции двух переменных называется множество точек трехмерного пространства х
Произведение называется частным дифференциалом функции z=f(x,y)по х и обозначаются .
Полный дифференциал функции
Дифференциалом функции называется сумма произведений частных производных этой функции на приращение соответствующих независимых переменных, т. е. . Так как и тогда можно записать: или .
Произво́дная (функции в точке) - основное понятие дифференциального исчисления, характеризующее скорость изменения функции (в данной точке). Определяется как предел отношения приращения функции к приращению её аргумента при стремлении приращения аргумента к нулю, если такой предел существует. Функцию, имеющую конечную производную (в некоторой точке), называют дифференцируемой (в данной точке).
Производная. Рассмотрим некоторую функцию y = f (x ) в двух точках x 0 и x 0 + : f (x 0) и f (x 0 + ). Здесь через обозначено некоторое малое изменение аргумента, называемое приращением аргумента ; соответственно разность между двумя значениями функции: f (x 0 + ) f (x 0 ) называется приращением функции .Производной функции y = f (x ) в точке x 0 называется предел:
Если этот предел существует, то функция f (x ) называется дифференцируемой в точке x 0 . Производная функции f (x ) обозначается так:
Геометрический смысл производной. Рассмотрим график функции y = f (x ):
Из рис.1 видно, что для любых двух точек A и B графика функции:
где - угол наклона секущей AB.
Таким образом, разностное отношение равно угловому коэффициенту секущей. Если зафиксировать точку A и двигать по направлению к ней точку B, то неограниченно уменьшается и приближается к 0, а секущая АВ приближается к касательной АС. Следовательно, предел разностного отношения равен угловому коэффициенту касательной в точке A. Отсюда следует: производная функции в точке есть угловой коэффициент касательной к графику этой функции в этой точке. В этом и состоит геометрический смысл производной.
Уравнение касательной. Выведем уравнение касательной к графику функции в точке A (x 0 , f (x 0 )). В общем случае уравнение прямой с угловым коэффициентом f ’(x 0 ) имеет вид:
y = f ’(x 0 ) · x + b .
Чтобы найти b , воспользуемся тем, что касательная проходит через точку A:
f (x 0 ) = f ’(x 0 ) · x 0 + b ,
отсюда, b = f (x 0 ) – f ’(x 0 ) · x 0 , и подставляя это выражение вместо b , мы получим уравнение касательной :
y = f (x 0 ) + f ’(x 0 ) · (x – x 0 ) .
Механический смысл производной. Рассмотрим простейший случай: движение материальной точки вдоль координатной оси, причём закон движения задан: координата x движущейся точки – известная функция x (t ) времени t . В течение интервала времени от t 0 до t 0 + точка перемещается на расстояние: x (t 0 + ) x (t 0) = , а её средняя скорость равна: v a = . При 0 значение средней скорости стремится к определённой величине, которая называетсямгновенной скоростью v ( t 0 ) материальной точки в момент времени t 0 . Но по определению производной мы имеем:
отсюда, v (t 0 ) = x’ (t 0 ) , т.e. скорость – это производная координаты по времени. В этом и состоит механический смысл производной. Аналогично, ускорение – это производная скорости по времени : a = v’ (t ).
8.Таблица производных и правила дифференцирования
О том, что такое производная, мы рассказали в статье «Геометрический смысл производной». Если функция задана графиком, её производная в каждой точке равна тангенсу угла наклона касательной к графику функции. А если функция задана формулой - вам помогут таблица производных и правила дифференцирования, то есть правила нахождения производной.