Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.E: Застосування похідних (вправи)

  • Page ID
    60669
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    2.1: Миттєві темпи змін: Похідна

    Терміни та поняття

    1. T/F:\(f\) Дозволяти бути функцією положення. Середня швидкість зміни на [a, b] - це нахил лінії через точки\((a,f(a))\) і\((b,f(b))\).

    2. T/F: Визначення похідної функції в точці передбачає прийняття межі

    3. Своїми словами поясніть різницю між середньою швидкістю зміни і миттєвою швидкістю зміни.

    4. Своїми словами поясніть різницю між Визначеннями 7 і 10.

    5. Нехай\(y = f(x)\). Дайте три різні позначення, еквівалентні\(“f ′ (x).”\)

    Проблеми

    У вправах 6-12 використовуйте визначення похідної для обчислення похідної даної функції.

    6. \(f(x)=6\)

    7. \(f(x)=2x\)

    8. \(f(t) = 4-3t\)

    9. \(g(x) =x^2\)

    10. \(f(x) = 3x^2-x+4\)

    11. \(r(x) = \frac{1}{x}\)

    12. \(r(s) = \frac{1}{s-2}\)

    У вправах 13-19 задано функцію і значення x\(c\).
    (Примітка: ці функції такі ж, як ті, що наведені у вправах з 6 по 12.)

    (a) Знайти дотичну лінію до графіка функції в\(c\).
    (b) Знайти нормальну лінію до графіка функції в\(c\).

    13. \(f(x) = 6,\text{ at }x=-2\).

    14. \(f(x) = 2x,\text{ at }x=3\).

    15. \(f(x) = 4-3x,\text{ at }x=7\).

    16. \(g(x) = x^2,\text{ at }x=2\).

    17. \(f(x) = 3x^2-x+4,\text{ at }x=-1\).

    18. \(r(x) = \frac{1}{x},\text{ at }x=-2\).

    19. \(r(x) = \frac{1}{x-2},\text{ at }x=3\).

    У вправах 20-23 задано функцію\(f\) і значення x\(a\). Наблизимо рівняння дотичної прямої до графа\(f\) at\(x=a\) шляхом чисельного наближення\(f'(a)\), використовуючи\(h=0.1\).

    20. \(f(x) = x^2+2x+1,\,x=3\)

    21. \(f(x) =\frac{10}{x+1},\,x=9\)

    22. \(f(x) = e^x,\,x=2\)

    23. \(f(x) =\cos x,\,x=0\)

    24. Графік\(f(x)=x^2-1\) показаний.
    (a) Використовуйте графік, щоб наблизити нахил дотичної лінії до\(f\) наступних точок: (-1,0), (0, -1) та (2,3).
    (б) Використовуючи визначення, знайдіть\(f'(x)\).
    (c) Знайти нахил дотичної лінії в точках (-1,0), (0, -1) і (2,3).
    2124.PNG

    25. Графік\(f(x)=\frac{1}{x+1}\) показаний.
    (a) Використовуйте графік, щоб наблизити нахил дотичної лінії до\(f\) наступних точок: (0,1) та (1, 0,5).
    (б) Використовуючи визначення, знайдіть\(f'(x)\).
    (c) Знайти нахил дотичної лінії в точках (0, 1) і (1, 0,5).
    2125.PNG

    У вправах 26-29\(f(x)\) наведено графік функції. Використовуючи графік, ескіз\(f'(x)\).

    26.
    2126.PNG

    27.
    2127.PNG

    28.
    2128.PNG

    29.
    2129.PNG

    30. Скориставшись графіком\(g(x)\) нижче, дайте відповідь на наступні питання.
    (а) Де знаходиться\(g(x)>0\)?
    (б) Де знаходиться\(g(x)<0\)?
    (c) Де знаходиться\(g(x)=0\)?
    (г) Де знаходиться\(g'(x)<0\)?
    (е) Де знаходиться\(g'(x)>0\)?
    (f) Де знаходиться\(g'(x)=0\)?

    Рецензія

    31. Орієнтовний\(\lim\limits_{x\to 5}\frac{x^2+2x-35}{x^2-10.5+27.5}\).

    32. Використовуйте метод бісекції, щоб наблизити, з точністю до двох знаків після коми, корінь\(g(x)=x^3+x^2+x-1\) on [0.5, 0.6].

    33. Дайте інтервали, на яких кожна з наступних функцій є безперервною.
    (а)\(\frac{1}{e^x+1}\)
    (б)\(\frac{1}{e^x-1}\)
    (с)\(\sqrt{5-x}\)
    (г)\(\sqrt{5-x^2}\)

    34. Скористайтеся графіком\(f(x)\) наданого, щоб відповісти на наступне.
    (а)\(\lim\limits_{x\to-3^-}f(x)=?\)
    (b)\(\lim\limits_{x\to-3^+}f(x)=?\)
    (c)\(\lim\limits_{x\to-3}f(x)=?\)
    (d) Де є\(f\) безперервним?
    2134.PNG

    2.2: Тлумачення похідної

    Терміни та поняття

    1. Як називається миттєва швидкість зміни позиції?

    2. З огляду на функцію\(y = f(x)\), своїми словами опишіть, як знайти одиниці виміру\(f ′ (x)\).

    3. Які функції мають постійну швидкість зміни?

    Проблеми

    4. Дано\(f(5=10\text{ and }f'(5)=2\), приблизний\(f(6)\).

    5. Дано\(P(100) = −67\) і\(P ′ (100) = 5\), приблизний\(P(110)\).

    6. Дано\(z(25) = 187\) і\(z ′ (25) = 17\), приблизний\(z(20)\).

    7. Знаючи\(f(10) = 25\)\(f ′ (10) = 5\) і методи, описані в цьому розділі, яке наближення, швидше за все, буде найбільш точним:\(f(10.1),\, f(11),\text{ or }f(20)\)? Поясніть свої міркування.

    8. Дано\(f(7) = 26\text{ and }f(8) = 22\), приблизний\(f ′ (7)\).

    9. Дано\(H(0) = 17\) і\(H(2) = 29\), приблизний\(H ′ (2)\).

    10. Дозвольте\(V(x)\) виміряти обсяг, в децибелах, виміряний всередині ресторану з x клієнтами. Що являють собою одиниці\(V ′ (x)\)?

    11. Дозвольте\(v(t)\) виміряти швидкість, в ft/s, автомобіля, що рухається по прямій\(t\) секундах після запуску. Що являють собою одиниці\(v ′ (t)\)?

    12. Висота H, в футах, річки фіксується через\(t\) години після півночі, 1 квітня. Що являють собою одиниці\(H ′ (t)\)?

    13. \(P\)це прибуток у тисячах доларів від виробництва та продажу\(c\) автомобілів.
    (а) Які одиниці\(P'(c)\)?
    (б) Що, ймовірно, вірно\(P(0P\)?

    14. \(T\)температура в градусах Фаренгейта,\(h\) годин після півночі 4 липня в Сіднеї, NE.
    (а) Які одиниці\(T ′ (h)\)?
    (b)\(T ′ (8)\) Ймовірно, більше або менше 0? Чому?
    (c)\(T(8)\) Швидше за все більше або менше 0? Чому?

    У вправах 15-18 наведені\(f(x)\text{ and }g(x)\) графіки функцій. Визначте, яка функція є похідною від іншої.

    15.
    2215.PNG

    16.
    2216.PNG

    17.
    2217.PNG

    18.
    2218.PNG

    Рецензія

    У Вправи 19-20 використовуйте визначення для обчислення похідних наступних функцій.

    19. \(f(x) =5x^2\)

    20. \(f(x) = \sqrt{x}\text{ at }x=9\).

    У вправах 21-22 чисельно наближають значення\(f'(x)\) при вказаному значенні х.

    21. \(f(x) =\cos x\text{ at }x=\pi\).

    22. \(f(x) = \sqrt{x}\text{ at }x=9\).

    2.3: Основні правила диференціації

    Терміни та поняття

    1. Як називається правило, яке говорить\(\frac{d}{ dx} ( x^n ) = nx^{n-1}\), що, де\(n > 0\) ціле число?

    2. Що таке\(\frac{d}{dx} \left ( \ln x \right )\)?

    3. Наведіть приклад функції f (x) де\(f ′ (x) = f(x)\).

    4. Наведіть приклад функції\(f(x)\text{ where }f ′ (x) = 0\).

    5. Похідні правила, введені в цьому розділі, пояснюють, як обчислити похідну якої з наступних функцій?

    • \(f(x) = \frac{3}{x^2}\)
    • \(g(x) = 3x^2-x+17\)
    • \(h(x)=5\ln x\)
    • \(j(x) = \sin x \cos x\)
    • \(k(x)=e^{x^2}\)
    • \(m(x)=\sqrt{x}\)

    6. Поясніть своїми словами, як знайти третю похідну функції\(f(x)\).

    7. Наведіть приклад функції де\(f ′ (x) \ne 0\text{ and }f ′′(x) = 0\).

    8. Поясніть своїми словами, що означає друга похідна.

    9. Якщо\(f(x)\) описує позиційну функцію, то\(f ′ (x)\) описує яку функцію? Що це за функція\(f ′′(x)\)?

    10. \(f(x)\)Дозволяти функція вимірюється в фунтах, де х вимірюється в футах. Що являють собою одиниці\(f ′′(x)\)?

    Проблеми

    У вправах 11-25 обчислити похідну заданої функції.

    11. \(f(x) = 7x^2-5x+7\)

    12. \(g(x) = 14x^3+7x^2+11x-29\)

    13. \(m(t) = 9t^2-\frac{1}{8}t^3+3t-8\)

    14. \(f(\theta) = 9\sin \theta + 10 \cos \theta\)

    15. \(f(r) =6e^r\)

    16. \(g(t)=10t^4-\cos t+7\sin t\)

    17. \(f(x)=2\ln x - x\)

    18. \(p(s) = \frac{1}{4}s^4+\frac{1}{3}s^3+\frac{1}{2}s^2+s+1\)

    19. \(h(t) = e^t -\sin t -\cos t\)

    20. \(f(x)=\ln (5x^2)\)

    21. \(f(t) = \ln (17) +e^2+\sin \pi /2\)

    22. \(g(t)=(1+3t)^2\)

    23. \(g(x)=(2x-5)^3\)

    24. \(f(x)=(1-x)^3\)

    25. \(f(x) = (2-3x)^2\)

    26. Властивість логарифмів полягає в тому\(\log_a x = \frac{\log_bx}{\log_b a}\), що для всіх основ a, b> 0,\(\ne1\).
    (a) Перепишіть цей ідентифікатор\(b=e\), коли, тобто, використовуючи\(\log e x=\ln x\).
    (b) Використовуйте частину (а), щоб знайти похідну від\(y=\log_a x\).
    (c) Дайте похідне від\(y=\log_{10}x\).

    У Вправах 27-32 обчислити перші чотири похідні даної функції.

    27. \(f(x) = x^6\)

    28. \(g(x) = 2\cos x\)

    29. \(h(t) =t^2-e^t\)

    30. \(p(\theta)=\theta^4-\theta^3\)

    31. \(f(\theta)=\sin \theta - \cos \theta\)

    32. \(f(x) = 1,100\)

    У вправах 33-38 знайти рівняння дотичної і нормальної ліній до графіка функції в заданій точці.

    33. \(f(x) =x^3-x\text{ at }x=1\)

    34. \(f(t) =e^t\text{ at }t=0\)

    35. \(g(x) = \ln x \text{ at } t=0\)

    36. \(f(x) = 4\sin x \text{ at }x=\pi/2\)

    37. \(f(x) = -2\cos x \text{ at }x=\pi/4\)

    38. \(f(x) = 2x+3\text{ at } x=5\)

    Рецензія

    39. Враховуючи це\(e^0=1\), наближається значення\(e^{0.1}\) за допомогою дотичної лінії до\(f(x)=e^x\text{ at }x=0\).

    40. Орієнтовна величина\((3.01)^4\) використання дотичної лінії до\(f(x) = x^4\text{ at }x=3\).

    2.4: Правила продукту та коефіцієнта

    Терміни та поняття

    1. T/F: Правило продукту стверджує, що\(frac{d}{dx}\left ( x^2\sin x\right ) = 2x\cos x\).

    2. T/F: Правило частки стверджує, що\(\frac{d}{dx}\left ( \frac{x^2}{\sin x}\right ) = \frac{\cos x}{2x}\).

    3. T/F: Похідні тригонометричних функцій, які починаються з «c», мають в них знаки мінуса.

    4. Яке похідне правило використовується для розширення Правила влади, щоб включити від'ємні цілі показники?

    5. T/F: Незалежно від функції, завжди існує точно один правильний спосіб обчислення її похідної.

    6. Своїми словами поясніть, що означає зробити свої відповіді «зрозумілими».

    Проблеми

    У вправах 7-10:
    (а) Використовуйте Правило продукту для диференціації функції.
    (b) Маніпулювати функцією алгебраїчно і диференціювати без правила продукту.
    (c) Показати, що відповіді з (a) і (b) рівнозначні.

    7. \(f(x) =x(x^2+3x)\)

    8. \(g(x) =2x^2(5x^3)\)

    9. \(h(s)=(2s-1)(s+4)\)

    10. \(f(x) = (x^2+5)(3-x^3)\)

    У вправах 11-14:
    (a) Використовуйте часткове правило для диференціації функції.
    (b) Маніпулювати функцією алгебраїчно та диференціювати без правила частки.
    (c) Показує, що відповіді з (a) та (b) еквівалентні.

    11. \(f(x) = \frac{x^2+3}{x}\)

    12. \(g(x) = \frac{x^3-2x^2}{2x^2}\)

    13. \(h(s)=\frac{3}{4s^3}\)

    14. \(f(t) = \frac{t^2-1}{t+1}\)

    У вправах 15-29 обчислити похідну заданої функції.

    15. \(f(x) =x\sin x\)

    16. \(f(t)=\frac{1}{t^2}(\csc t -4)\)

    17. \(g(x) = \frac{x+7}{x-5}\)

    18. \(g(t) = \frac{t^5}{\cos t -2t^2}\)

    19. \(h(x) = \cot x-e^x\)

    20. \(h(t) = 7t^2+6t-2\)

    21. \(f(x) = \frac{x^4+2x^3}{x^2}\)

    22. \(f(x) = (16x^3+24x^2+3x)\frac{7x-1}{16x^3+24x^2+3x}\)

    23. \(f(t) = t^5(\sec t+e^t)\)

    24. \(f(x) = \frac{\sin x}{\cos x+3}\)

    25. \(g(x) = e^2 \left ( \sin (\pi/4)-1\right )\)

    26. \(g(t) = 4t^3e^t -\sin t\cos t\)

    27. \(h(t) = \frac{t^2 \sin t +3}{t^2\cos t +2}\)

    28. \(f(x)=x^2e^x\tan x\)

    29. \(g(x) = 2x\sin x \sec x\)

    У вправах 30-33 знайти рівняння дотичної і нормальної ліній до графіка\(g\) в зазначеній точці.

    30. \(g(s)=e^s (s^2+2)\text{ at }(0,2)\).

    31. \(g(t) = t\sin t\text{ at }\left (\frac{3\pi}{2},\frac{-3\pi}{2}\right )\)

    32. \(g(x) = \frac{x^2}{x-1}\text{ at }(2,4)\).

    33. \(g(\theta)=\frac{\cos \theta -8\theta}{\theta +1}\text{ at }(0,-5)\)

    У вправах 34-37 знайдіть значення x, де графік функції має горизонтальну дотичну лінію.

    34. \(f(x) = 6x^2-18x-24\)

    35. \(f(x)=x\sin x\text{ on }[-1,1]\)

    36. \(f(x)=\frac{x}{x+1}\)

    37. \(f(x)=\frac{x^2}{x+1}\)

    У Вправи 38-41 знайдіть запитувану похідну.

    38. \(f(x) = x\sin x;\text{ find }f''(x)\).

    39. \(f(x) = x\sin x;\text{ find }f^{(4)}(x)\).

    40. \(f(x) = \csc x;\text{ find }f''(x)\).

    41. \(f(x) = (x^3-5x+2)(x^2+x-7);\text{ find }f^{(8)}(x)\).

    У вправах 42-45 використовуйте графік\(f(x)\) для ескізу\(f'(x)\).

    42.
    2442.PNG

    43.
    2443.PNG

    44.
    2444.PNG

    45.
    2445.PNG

    2.5: Правило ланцюга

    Терміни та поняття

    1. T/F: Правило ланцюга описує, як оцінити похідну від складу функцій.

    2. T/F: Узагальнене правило влади стверджує, що\(\frac{d}{dx}\left ( g(x)^n \right ) = n\left ( g(x)\right )^{n-1}\).

    3. Т/Ф:\(\frac{d}{dx}\left ( \ln (x^2)\right )=\frac{1}{x^2}\).

    4. Т/Ф:\(\frac{d}{dx} (3^x) \approx 1.1 \cdot 3^x\).

    5. Т/Ф:\(\frac{dx}{dy} = \frac{dx}{dt}\cdot\frac{dt}{dy}\)

    6. T/F: Прийняття похідного\(f(x)=x^2\sin (5x)\) вимагає використання як правил продукту, так і ланцюга.

    Проблеми

    У вправах 7-28 обчислити похідні даної функції.

    7. \(f(x) = \left ( 4x^3-x \right ) ^10\)

    8. \(f(t) = \left ( 3t-2 \right ) ^5\)

    9. \(g(\theta) = \left ( \sin \theta +\cos \theta \right ) ^3\)

    10. \(h(t)-e^{3t^2+y-1}\)

    11. \(f(x) = \left ( x+\frac{1}{x}\right )^4\)

    12. \(f(x) = \cos (3x)\)

    13. \(g(x) =\tan (5x)\)

    14. \(h(t) = \sin^4 (2t)\)

    15. \(p(t) = \cos^3 (t^2+3t+1)\)

    16. \(f(x) = \ln (\cos x)\)

    17. \(f(x) = \ln (x^2)\)

    18. \(f(x) = 2\ln (x)\)

    19. \(g(r) = 4^r\)

    20. \(g(t) = 5^{\cos t}\)

    21. \(g(t) = 15^2\)

    22. \(m(w) = \frac{3^w}{2^w}\)

    23. \(h(t) = \frac{2^t+3}{3^t+2}\)

    24. \(m(w) = \frac{3^w+1}{2^w}\)

    25. \(f(x) = \frac{3^{x^2}+x}{2^{x^2}}\)

    26. \(f(x) =x^2\sin (5x)\)

    27. \(g(t) = \cos (t^2+3t)\sin (5t-7)\)

    28. \(g(t) = \cos (\frac{1}{t})e^{5t^2}\)

    У вправах 29-32 знайти рівняння дотичної і нормальної ліній до графіка функції в заданій точці. Примітка: функції тут такі ж, як у Вправи 7 по 10.

    29. \(f(x) = \left ( 4x^3 -x\right )^{10}\text{ at }x=0\)

    30. \(f(t) = \left ( 3t-2\right )^5\text{ at }t=1\)

    31. \(g(\theta) = \left ( \sin \theta +\cos \theta \right )^3\text{ at }\theta=\pi/2\)

    32. \(h(t) = e^{3t^2+t-1}\text{ at }t=-1\)

    33. Обчислити\(\frac{d}{dx}\left ( \ln (kx)\right )\) два способи:
    (а) Використовуючи правило Ланцюга, і
    (b) спочатку використовуючи правило логарифма\(\ln (ab)=\ln a +\ln b\), потім беручи похідну.

    34. Обчислити\(\frac{d}{dx}\left ( \ln (x^k)\right )\) два способи:
    (а) Використовуючи правило ланцюга, і
    (b) спочатку використовуючи правило логарифма\(\ln (a^p)=p\ln a\), потім беручи похідну.

    Рецензія

    35. «Коефіцієнт холоду вітру» - це вимір того, наскільки холодно він «відчуває» під час холодної, вітряної погоди. \(W(w)\)Дозволяти бути фактор холоду вітру, в градусах Фаренгейта, коли це 25 F зовні з вітром\(w\) миль/год.
    (а) Які одиниці\(W' (w)\)?
    (б) Яким би ви очікували, що знак буде?\(W'(10)\)

    36. Знайдіть похідні наступних функцій.
    (а)\(f(x) =x^2e^x\cot x\)
    (б)\(g(x) = 2^x3^x4^x\)

    2.6: Неявна диференціація

    Терміни та поняття

    1. Своїми словами поясніть різницю між неявними функціями і явними функціями.

    2. Неявна диференціація базується на тому, яке інше правило диференціації?

    3. T/F: Неявна диференціація може бути використана для пошуку похідної\(y=\sqrt{x}\).

    4. T/F: Неявна диференціація може бути використана для пошуку похідної\(y=x^{3/4}\).

    Проблеми

    У вправах 5-12 обчислити похідну заданої функції.

    5. \(f(x) =\sqrt{x}+\frac{1}{\sqrt{x}}\)

    6. \(f(x) = \sqrt[3]{x}+x^{2/3}\)

    7. \(f(x) =\sqrt{1-t^2}\)

    8. \(g(t) = \sqrt{t}\sin t\)

    9. \(h(x) =x^{1.5}\)

    10. \(f(x)=x^\pi +x^{1.9}+\pi^{1.9}\)

    11. \(g(x) = \frac{x+7}{\sqrt{x}}\)

    12. \(f(t) = \sqrt[5]{t}\left (\sec t +e^t \right ) \)

    У вправах 13-25 знайдіть,\(\frac{dy}{dx}\) використовуючи неявну диференціацію.

    13. \(x^4+y^2+y=7\)

    14. \(x^{2/5}+y^{2/5} = 1\)

    15. \(\cos (x) +\sin (y)=1\)

    16. \(frac{x}{y}=10\)

    17. \(\frac{y}{x} =10\)

    18. \(x^2e^2+2^y=5\)

    19. \(x^2\tan y=50\)

    20. \(\left ( 3x^2+2y^3\right )^4=2\)

    21. \(\left (y^2+2y-x\right )^2 =200\)

    22. \(\frac{x^2+y}{x+y^2}=17\)

    23. \(\frac{\sin (x)+y}{\cos (y) +x}=1\)

    24. \(\ln (x^2+y^2 )=e\)

    25. \(\ln \left (x^2+xy+y^2\right )=1\)

    26. Показати,\(\frac{dy}{dx}\) що однаково для кожної з наступних неявно визначених функцій.
    (а)\(xy=1\)
    (б)\(x^2y^2=1\)
    (с)\(\sin (xy)=1\)
    (г)\(\ln (xy)=1\)

    У Вправах 27-31 знайти рівняння дотичної прямої до графіка неявно певної функції в зазначених точках. В якості наочного посібника кожна функція графічна.

    27. \(x^{2/5}+y^{2/5} =1\)
    (а) При (1,0)
    (б) При (0,1, 0,281) (який точно не лежить на кривій, але знаходиться дуже близько).
    2627.PNG

    28. \(x^4+y^4=1\)
    (а) При (1,0).
    (б) В\((\sqrt{0.6},\sqrt{0.8})\).
    (c) При (0,1).
    2628.PNG

    29. \((x^2+y^2-4)^3=108y^2\)
    (а) При (0,4).
    (б) В\((2,-\sqrt[4]{108})\)
    2629.PNG

    30. \((x^2+y^2+x)^2=x^2+y^2\)
    (а) При (0,1).
    (б) В\(\left ( -\frac{3}{4},\frac{3\sqrt{3}}{4}\right )\).
    2630.PNG

    31. \((x-2)^2+(y-3)^2=9\)
    (а) В\(\left ( \frac{7}{2},\frac{6+3\sqrt{3}}{2}\right )\).
    (б) В\(\left ( \frac{4+3\sqrt{3}}{2},\frac{3}{2}\right )\).
    2631.PNG

    У Вправах 32-35 задана неявно визначена функція. Знайти\(\frac{d^y}{dx^2}\). Примітка: це ті самі проблеми, які використовуються у вправах 13-16.

    32. \(x^4+y^2+y=7\)

    33. \(x^{2/5}+y^{2/5}=1\)

    34. \(\cos x +\sin y =1\)

    35. \(\frac{x}{y} =10\)

    У вправах 36-41 використовуйте логарифмічну диференціацію, щоб знайти\(\frac{dy}{dx}\), а потім знайти рівняння дотичної прямої при вказаному значенні x.

    36. \(y=\left ( 1+x\right )^{1/x},\quad x=1\)

    37. \(y=2x^{x^2},\quad x=1\)

    38. \(y=\frac{x^x}{x+1},\quad x=1\)

    39. \(y=x^{\sin (x)+2},\quad x=1\)

    40. \(y=\frac{x+1}{x+2},\quad x=1\)

    41. \(y=\frac{(x+1)(x+2)}{(x+3)(x+4)},\quad x=1\)

    2.7: Похідні обернених функцій

    Терміни та поняття

    1. T/F: Кожна функція має зворотну.

    2. Своїми словами поясніть, що означає для функції бути «один на один».

    3. Якщо (1,10) лежить на графіку\(y=f(x)\), що можна сказати про графік\(y=f^{-1}(x)\)?

    4. Якщо (1,10) лежить на графіку\(y=f(x)\text{ and }f'(1)=5,\) того, про що можна сказати\(y=f^{-1}(x)\)?

    Проблеми

    У вправах 5-8 переконайтеся, що дані функції є зворотними.

    5. \(f(x) =2x+6\text{ and }g(x)=\frac{1}{2}x-3\)

    6. \(f(x) = x^2+6x+11,\,x\ge 3\)і\(g(x) = \sqrt{x-2}-3,\, x\ge 2\)

    7. \(f(x) = \frac{3}{x-5},\,x\ne 5\)і\(g(x) = \frac{3+5x}{x},\, x\ne 0\)

    8. \(f(x) = \frac{x+1}{x-1},\, x\ne 1\text{ and }g(x)=f(x)\)

    У вправах 9-14\(f(x)\) дається оборотна функція разом з точкою, яка лежить на її графіку. Використовуючи теорему 22, оцініть\(\left ( f^{-1}\right )^\prime (x)\) за вказаною величиною.

    9. \(f(x)=5x+10\)
    Точка = (2,20)
    Оцінити\(\left ( f^{-1}\right )^\prime (20)\)

    10. \(f(x)=x^2-2x+4,\,x\ge 1\)
    Точка =\((3,7)\)
    Оцінити\(\left ( f^{-1}\right )^\prime (7)\)

    11. \(f(x)=\sin 2x,\,-\pi/4 \le x \le \pi/4\)
    Точка =\((\pi/6,\sqrt{3}/2)\)
    Оцінити\(\left ( f^{-1}\right )^\prime (\sqrt{3}/2)\)

    12. \(f(x)=x^3-6x^2+15x-2\)
    Точка =\((1,8)\)
    Оцінити\(\left ( f^{-1}\right )^\prime (8)\)

    13. \(f(x)=\frac{1}{1+x^2},\,x\ge 0\)
    Точка =\((1,1/2)\)
    Оцінити\(\left ( f^{-1}\right )^\prime (1/2)\)

    14. \(f(x)=6e^{3x}\)
    Точка =\((0,6)\)
    Оцінити\(\left ( f^{-1}\right )^\prime (6)\)

    У вправах 15-24 обчислити похідну заданої функції.

    15. \(h(t) = \sin^{-1}(2t)\)

    16. \(f(t) = \sec^{-1}(2t)\)

    17. \(g(x) = \tan^{-1}(2x)\)

    18. \(f(x) = x\sin^{-1}(x)\)

    19. \(g(t) = \sin t \cos^{-1}t\)

    20. \(f(t) = \ln te^t\)

    21. \(h(x) = \frac{\sin^{-1}x}{\cos^{-1}x}\)

    22. \(g(x) = \tan^{-1}(\sqrt{x})\)

    23. \(f(x) = \sec^{-1}(1/x)\)

    24. \(f(x) = \sin (\sin^{-1}x)\)

    У вправах 25-27 обчислити похідну даної функції двома способами:
    (а) спростивши спочатку, потім взявши похідну, і
    (б) використовуючи спочатку правило ланцюга, а потім спрощуючи.

    Дуже, що дві відповіді однакові.

    25. \(f(x) = \sin \left ( \sin^{-1}x\right )\)

    26. \(f(x) =\tan^{-1} (\tan x)\)

    27. \(f(x)=\sin \left (\cos^{-1}x\right )\)

    У вправах 28-29 знайти рівняння прямої дотичної до графіка\(f\) за вказаною величиною.

    28. \(f(x)=\sin^{-1}x\text{ at }x=\frac{\sqrt{2}}{2}\)

    29. \(f(x)=\cos^{-1}(2x)\text{ at }x=\frac{\sqrt{3}}{4}\)

    Рецензія

    30. Знайти\(\frac{dy}{dx}\), де\(x^2y-y^2x=1\).

    31. Знайдіть рівняння прямої дотичної до графіка\(x^2+y^2+xy=7\) в точці (1,2).

    32. Нехай\(f(x) =x^3+x\). Оцінити\(\lim\limits_{s\to 0}\frac{f(x+s)-f(x)}{s}\).