Пример. Отыскать точки разрыва функции. Выстроить чертеж.
в случае, если
Ответ. Конечно, что на промежутках и функция постоянна. Проверке подлежат лишь точки и .
Чтобы убедиться, что функция постоянна в точке, требуется проверить, равны ли между собой односторонние пределы и равны ли они значению функции в данной точке.
Разглядим точку .
.
Вычислим односторонние пределы
,
.
Так как односторонние пределы не совпадают, — точка разрыва функции.
Разглядим точку .
,
с,
,
— точка непрерывности функции, выполнены все условия непрерывности.
Рис. 1
Пример.Изучить поведение функции вблизи точки разрыва. Выстроить схематический чертеж.
.
Ответ. Область определения функции
. Точка разрыва .
Отыщем односторонние пределы
; .
Символ предела зависит от знаков знаменателя и числителя дроби. И в том и другом случае числитель , но знаменатель в пределе слева остается отрицательным, приближаясь к нулю, а в пределе справа, приближаясь к нулю, знаменатель остается хорошим. Схематичный чертеж представлен на рис. 2.
Рис. 2
дифференциал и Производная функции одной переменной
Пример. Пользуясь формулами дифференцирования, отыскать производные следующих функций: .
Ответ.
1.
2. имеется сложная функция.
, где .
Производная сложной функции имеет форму
либо .
Следовательно,
.
— сложная функция.
, где , а ,
.
Пример. Отыскать дифференциалы функций
1. ; 2. , вычислить .
Ответ. Находим производную данной функции и, умножив ее на дифференциал свободной переменной, возьмём искомый дифференциал данной функции:
1. ;
2.
Полагая и , возьмём .
Пример.Отыскать пределы, применяя правило Лопиталя
1. ;
2. ;
3. ;
4. .
Ответ. Убедившись, что имеет место неопределенность либо , используем после этого правило Лопиталя.
1. ;
2. ;
— тут правило Лопиталя применено два раза.
3.
4. .
построение поведения и Исследование функции её графика
Пример.Изучить функцию и выстроить её график.
Ответ. 1. Функция выяснена и постоянна в промежутках .
2. Функция неспециализированного вида, поскольку
.
3. График функции не пересекается с осью OХ, а с осью OY пересекается при x = 0,
y= -2, т.е. в точке В(0; -2).
4. Исследуем функцию на наличие асимптот.
а) Уравнение вертикальной асимптоты: .
Вычислим пределы функции при слева и справа.
.
.
б) Уравнение наклонной асимптоты имеет форму y = kx + b, где
.
Так, уравнение наклонной асимптоты .
5. Исследуем функцию на экстремум.
— точки, странные на экстремум.
Исследуем символ производной в промежутках, окружающих странные точки.
Рис. 3.
Взяли, что в точке х=-1 возрастание функции сменяется убыванием, следовательно, это точка максимума. В точке х=2 убывание сменяется возрастанием, следовательно, это точка минимума (рис. 3).
; .
6. Исследуем график функции на вогнутость и выпуклость.
Точек перегиба нет, поскольку .
Исследуем символ второй производной в промежутках, где функция выяснена, (смотрите пункт 1. этого примера) (рис. 4).
Рис. 4.
Основываясь на взятых итогах изучения, строим график функции.
Рис. 5
Запомните таблицу главных формул и правил дифференцирования.
ТАБЛИЦА ПРОИЗВОДНЫХ
№ | № | ||||
Правила дифференцирования
Контрольная работа 2
1. Отыскать указанные пределы, не пользуясь правилом Лопиталя.
№ | а | б | в |
1.01 | |||
1.02 | |||
1.03 | |||
1.04 | |||
1.05 | |||
1.06 | |||
1.07 | |||
1.08 | |||
1.09 | |||
1.10 | |||
1.11 | |||
1.12 | |||
1.13 | |||
1.14 | |||
1.15 | |||
1.16 | |||
1.17 | |||
1.18 | |||
1.19 | |||
1.20 |
2. Отыскать точки разрыва функции, если они существуют:
а) сделать чертеж функции;
б) сделать схематический чертеж около точки разрыва.
№ | № | ||
2.01 | 2.11 | ||
2.02 | 2.12 | ||
2.03 | 2.13 | ||
2.04 | 2.14 | ||
2.05 | 2.15 | ||
2.06 | 2.16 | ||
2.07 | 2.17 | ||
2.08 | 2.18 | ||
2.09 | 2.19 | ||
2.10 | 2.20 |
3. Отыскать производные данных функций.
№ | а | б | в |
3.01 | |||
3.02 | |||
3.03 | |||
3.04 | |||
3.05 | |||
3.06 | |||
3.07 | |||
3.08 | |||
3.09 | |||
3.10 | |||
3.11 | |||
3.12 | |||
3.13 | |||
3.14 | |||
3.15 | |||
3.16 | |||
3.17 | |||
3.18 | |||
3.19 | |||
3.20 |
4. Изучение функции:
а) отыскать экстремумы функции;
б) способами дифференциального исчисления изучить функцию
И, применяя результаты изучения, выстроить ее график.
№ | а | б | № | а | б |
4.01 | 4.11 | ||||
4.02 | 4.12 | ||||
4.03 | 4.13 | ||||
4.04 | 4.14 | ||||
4.05 | 4.15 | ||||
4.06 | 4.16 | ||||
4.07 | 4.17 | ||||
4.08 | 4.18 | ||||
4.09 | 4.19 | ||||
4.10 | 4.20 |