Loading [MathJax]/jax/element/mml/optable/BasicLatin.js
Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.E: Похідна (вправи)

2.1 Вправи

Вправа2.E.1

Використовуйте графік, щоб визначити наступні межі.

clipboard_e084ec432b9dd6f5efa8d82439ad3a6d2.png
а.lim б.\lim_{x \to 2} f(x)
c.\lim_{x \to 3} f(x) д.\lim_{x \to 4} f(x)
Вправа\PageIndex{2}

Використовуйте графік, щоб визначити наступні межі.

clipboard_e5c42301316ffb3c18585de26c56994bb.png
а.\lim_{x \to 1} f(x) б.\lim_{x \to 2} f(x)
c.\lim_{x \to 3} f(x) д.\lim_{x \to 4} f(x)
Вправа\PageIndex{3}

Оцінити

а.\lim_{x \to 1} \frac{x^2+3x+3}{x-2} б.\lim_{x \to 2} \frac{x^2+3x+3}{x-2}
Вправа\PageIndex{4}

Оцінити

а.\lim_{x \to 0} \frac{x+7}{x^2+9x+14} б.\lim_{x \to 3} \frac{x+7}{x^2+9x+14}
c.\lim_{x \to 4} \frac{x+7}{x^2+9x+14} д.\lim_{x \to 7} \frac{x+7}{x^2+9x+14}
Вправа\PageIndex{5}

У яких точках функція показана переривчастою?

clipboard_ec266353a5f7d661b30181b79c3e63d81.png
Вправа\PageIndex{6}

У яких точках функція показана переривчастою?

clipboard_e1670bb6e1aed460d57ac0cdc80dbcf84.png
Вправа\PageIndex{7}

Знайдіть хоча б одну точку, в якій кожна функція не є безперервною, і станьте, яка з 3-х умов у визначенні неперервності порушена в цій точці.

а.\frac{x+5}{x-3} б.\frac{x^2+x-6}{x-2} c.\frac{x}{x}
д.\frac{\pi}{x^2-6x+9} е.\ln (x^2)  

2.2 Вправи

Вправа\PageIndex{1}

Що таке ухил лінії через (3,9) і(x, y) дляy = x^2 іx = 2.97? x = 3.001? x = 3+h? Що відбувається з цим останнім нахилом, колиh дуже малий (близький до 0)? Намалюйте графікy = x^2 дляx близько 3.

Вправа\PageIndex{2}

Що таке ухил лінії через (—2,4) і(x, y) дляy = x^2 іx = –1.98? x = –2.03? x = –2+h? Що відбувається з цим останнім нахилом, колиh дуже малий (близький до 0)? Намалюйте графікy = x^2 дляx ближнього —2.

Вправа\PageIndex{3}

Що таке ухил лінії через (2,4) і(x, y) дляy = x^2 + x – 2 іx = 1.99?

x = 2.004? x = 2+h? Що відбувається з цим останнім ухилом, колиh він дуже малий? Намалюйте графікy = x^2 + x – 2 дляx поблизу 2.

Вправа\PageIndex{4}

Що таке нахил лінії через (—1, —2) і(x, y) дляy = x^2 +x – 2 іx = –.98?

x = –1.03? x = –1+h? Що відбувається з цим останнім ухилом, колиh він дуже малий? Намалюйте графікy = x^2 + x – 2 дляx ближнього —1.

Вправа\PageIndex{5}

Графік праворуч показує температуру протягом доби в Еймсі.

clipboard_e4ad19728862c8f30c8cc5c01b2aa4ed8.png

(а) Якою була середня зміна температури з 9 ранку до 1 вечора?

(б) Оцінити, наскільки швидко піднімалася температура в 10 ранку і о 7 вечора?

Вправа\PageIndex{6}

Графік показує відстань автомобіля від вимірювального положення, розташованого на краю прямої дороги.

clipboard_e05412f2eb448613ab83f979fec4eb825.png

(а) Якою була середня швидкість руху автомобіля відt = 0 доt = 30 секунд?

(б) Якою була середня швидкість руху автомобіля відt = 10 доt = 30 секунд?

(c) Про те, наскільки швидко автомобіль подорожував заt = 10 лічені секунди? вt = 20 s? вt = 30 s?

(d) Що означає горизонтальна частина графіка між секундамиt = 15 таt = 20 секундами?

(e) Щоt = 25 являє собою негативна швидкість?

Вправа\PageIndex{7}

Графік показує відстань автомобіля від вимірювального положення, розташованого на краю прямої дороги.

clipboard_e53eaccaf03fb4b95077ae22c4ad4b3e9.png

(а) Якою була середня швидкість руху автомобіля відt = 0 доt = 20 секунд?

(b) Якою була середня швидкість відt = 10 доt = 30 секунд?

(c) Про те, наскільки швидко автомобіль подорожував заt = 10 лічені секунди? вt = 20 s? вt = 30 s?

Вправа\PageIndex{8}

На графіку показаний складний рівень розвитку майстерності шахістів у різному віці, що визначається їх виконанням проти інших шахістів. (З «Системи рейтингів людських здібностей», В.Х. Батчелдер та Р.С. Сімпсон, 1988. UMAP Модуль 698.)

clipboard_ebe6c4eaa4d2f8d68cb76314aa3927a51.png

(а) В якому віці «типовий» шаховий майстер грає в найкращі шахи?

(б) Приблизно в якому віці рівень майстерності шахіста зростає найбільш швидко?

(c) Опишіть розвиток «типового» майстерності шахіста словами.

(d) Графіки ескізу, які, на вашу думку, розумно описують рівні продуктивності в порівнянні з віком для спортсмена, класичного піаніста, рок-співака, математика та професіонала у вашій основній галузі.

Вправа\PageIndex{9}

Використовуйте функцію на графіку, щоб заповнити таблицю, а потім графікm(x).

clipboard_e95e429ad20f38808a82287b2488cadca.png
x y = f(x) m(x) = розрахунковий нахил дотичної лінії доy=f(x) точки(x,y)
0    
0.5    
1.0    
1.5    
2.0    
2.5    
3.0    
3.5    
4.0    
Вправа\PageIndex{10}

Використовуйте функцію на графіку, щоб заповнити таблицю, а потім графікm(x).

clipboard_e341eb06b64c93c2bcb9af855be0df691.png
x y = g(x) m(x) = розрахунковий нахил дотичної лінії доy=g(x) точки(x,y)
0    
0.5    
1.0    
1.5    
2.0    
2.5    
3.0    
3.5    
4.0    
Вправа\PageIndex{11}
clipboard_e868c5d095ff3f6ec9bc329ae5c388974.png

(а) При яких значеннях графікаxf на графіку має горизонтальну дотичну лінію?

(b) При якому значенні (-ах) значенняf найбільшого?x найменший?

(c) Намалюйте графікm(x) = нахил прямої дотичної до графікаf в точці(x,y)

Вправа\PageIndex{12}
clipboard_e9ea369b6a869f6d9713b6b65b36e84e9.png

(а) При яких значеннях графаx має горизонтальну дотичну лінію?g

(b) При якому значенні (-ах) значенняg найбільшого?x найменший?

(c) Намалюйте графікm(x) = нахилу прямої дотичної до графікаg в точці(x,y).

Вправа\PageIndex{13}

Зіставте описи ситуації з відповідним графіком часу та швидкості.

clipboard_e34ba22886c9d79a585cb121c78e98a63.png

(а) Автомобіль швидко виїжджає зі знаку зупинки.

(б) Автомобіль седативно виїжджає від знака зупинки.

(c) Студент підстрибує на батуті.

(г) М'яч, кинутий прямо вгору.

(e) Студент впевнено крокує через кампус, щоб пройти тест на обчислення.

(f) Непідготовлений студент, що йде по кампусу, щоб пройти тест на обчислення.

Вправа\PageIndex{14}-\PageIndex{19}

Для кожної функціїf(x) в задачах 14 — 19 виконайте кроки (а) — (d):

(а) обчислитиm_{\sec} = \frac{f(x+h)-f(x)}{h} і спростити

(б) визначитиm_{\tan} = \lim_{h \to 0} m_{\sec}

(c) оцінюватиm_{\tan} приx = 2,

(г) знайти рівняння прямої дотичної до графікаf at(2, f(2) )

14. f(x) = 3x – 7 15. f(x) = 2 – 7x 16. f(x) = ax + bдеa іb є константами
17. f(x) = x^2 + 3x 18. f(x) = 8 – 3x^2 19. f(x) = ax^2 + bx + cдеa,b іc є константами
Вправа\PageIndex{20}

Зіставте графіки трьох функцій нижче з графіками їх похідних.

clipboard_e331d53d78837c7d2db49999844fc8c52.png
Вправа\PageIndex{21}

Нижче наведено шість графіків, три з яких є похідними від трьох інших. Зіставте функції з їх похідними.

clipboard_e6c5f00ff91d714ddcdbe6800a4461c6d.png
Вправа\PageIndex{22}

На графіку нижче показана температура протягом літнього дня в Чикаго. Намалюйте графік швидкості, з якою змінюється температура. (Це лише графік нахилів ліній, які є дотичними до температурного графіка.)

clipboard_e5ccde2c8c48fe9c7f69f91f78b961266.png
Вправа\PageIndex{23}

Заповніть таблицю відповідними одиницями дляf '(x).

одиниць дляx

одиниць дляf(x)

одиниць дляf '(x)

годин

миль

людей

автомобілі

доларів

млинці

днів

форель

секунд

миль в секунду

секунд

галони

навчальні години

контрольні точки

Вправа\PageIndex{24}

C(x)Це загальна вартість, в мільйоні, виробництваx тисяч предметів, інтерпретуватиC'(4) = 2.

Вправа\PageIndex{25}

P(t)Припустимо, кількість особин, заражених хворобою через кількаt днів після його першого виявлення. ІнтерпретуватиP'(50) = -200.

2.3 Вправи

Вправа\PageIndex{1}

Заповніть значення в таблиці для\frac{d}{dx} (3(f(x))\frac{d}{dx}(2f(x)+g(x)), і\frac{d}{dx}(3(g(x)-f(x)).

x f(x) f'(x) g(x) g'(x) \frac{d}{dx} (3(f(x)) \frac{d}{dx}(2f(x)+g(x)) \frac{d}{dx}(3(g(x)-f(x))
0 3 -2 -4 3      
1 2 -1 1 0      
2 4 2 3 1      
Вправа\PageIndex{2}

Знайти

(а)D( x^{12} )

(б)\frac{d}{dx} (\sqrt[7]{x})

(c)D(\frac{1}{x^3})

(г)\frac{d x^e}{dx}

Вправа\PageIndex{3}

Знайти

(а)D( x^{9} )

(б)\frac{d x^{2/3}}{dx}

(c)D(\frac{1}{x^4})

(г)D(x^{\pi})

Вправа\PageIndex{4}-\PageIndex{8}

У задачах 4 — 8, (а) обчислитиf '(1) і (б) визначити, колиf '(x) = 0.

4. f(x) = x^2 – 5x + 13
5. f(x) = 5x^2 – 40x + 73
6. f(x) = x^3 + 9x^2 + 6
7. f(x) = x^3 + 3x^2 + 3x – 1
8. f(x) = x^3 + 2x^2 + 2x – 1
Вправа\PageIndex{9}

Де роблятьf(x) = x^2 – 10x + 3 іg(x) = x^3 – 12x мають горизонтальні дотичні лінії?

Вправа\PageIndex{10}

Щоб сплестиx невеликі килимки, потрібніT(x) = x^2 години. Який граничний час виготовлення плести килимок? (Обов'язково включіть одиниці з вашою відповіддю.)

Вправа\PageIndex{11}

Це коштуєC(x) = \sqrt{x} доларів, щоб виробляти х м'ячі для гольфу. Яка гранична вартість виробництва, щоб зробити м'яч для гольфу? Яка гранична собівартість виробництва, колиx = 25? колиx= 100? (Включити одиниці.)

Вправа\PageIndex{12}

Стрілка, знята прямо з рівня землі з початковою швидкістю 128 футів в секунду, буде на висотіh(x) = –16x^2 + 128x футів уx секундах.

clipboard_e24bcc0ba7ae69769664c5495902291bc.png

(а) Визначити швидкість стрілки, колиx = 0, 1 і 2 секунди.

(б) Яка швидкість стрілкиv(x), в будь-який часx?

(c) В який час швидкість стрілкиx буде дорівнює 0?

(d) Яку найбільшу висоту досягає стрілка?

(e) Як довго буде стрілка висотою?

(f) Використовуйте відповідь на швидкість у частині (b), щоб визначити прискоренняa(x) = v '(x), у будь-який часx.

Вправа\PageIndex{13}

Якщо стрілка вистрілюється прямо з рівня землі на Місяці з початковою швидкістю 128 футів в секунду, її висота становитимеh(x) = –2.65x^2 + 128x фути вx секундах. Виконайте частини (а) — (е) задачі 40, використовуючи це нове рівняння дляh.

Вправа\PageIndex{14}

f(x) = x^3 + A x^2 + B x + Cз константамиA,B іC. Чи можете ви знайти умови на константахA,B іC які гарантують, що графy = f(x) має дві різні «вершини»? (Тут «вершина» означає місце, де крива змінюється від збільшення до зменшення або від зменшення до збільшення.)

2.4 Вправи

Вправа\PageIndex{1}

Використовуйте значення в таблиці, щоб заповнити решту таблиці.

x f(x) f'(x) g(x) g'(x) \frac{d}{dx} (f(x) \cdot g(x)) \frac{d}{dx}\left(\frac{f(x)}{g(x)}\right) \frac{d}{dx}\left(\frac{g(x)}{f(x)}\right)
0 3 -2 -4 3      
1 2 -1 1 0      
2 4 2 3 1      
Вправа\PageIndex{2}-\PageIndex{3}
clipboard_e600cc9ef05c47432d3424440e94c7d84.png

2. Використовуйте інформацію на графіку для побудови значень функційf + gf \cdot gf/g та їх похідних уx = 1, 2 та 3.

3. Використовуйте інформацію на графіку для побудови значень функцій2ff – gg/f та їх похідних уx = 1, 2 та 3.

Вправа\PageIndex{4}

Обчисліть\frac{d}{dx} ((x-5)(3x+7)) шляхом (а) за допомогою правила продукту і (б) розширення продукту, а потім диференціювання. Переконайтеся, що обидва методи дають однаковий результат.

Вправа\PageIndex{5}

Якщо твірf іg є постійним( f(x) \cdot g(x) = k для всіхx), то як\frac{\frac{d}{dx}(f(x))}{f(x)} і\frac{\frac{d}{dx}(g(x))}{g(x)} пов'язані?

Вправа\PageIndex{6}

Якщо часткаf іg є постійною (\frac{f(x)}{g(x)} = kдля всіхx), то якg \cdot f' іf \cdot g ' пов'язані?

Вправа\PageIndex{7}-\PageIndex{8}

У задачах 7 — 8, (а) обчислитиf '(1) і (б) визначити, колиf '(x) = 0

7. f(x) = \frac{7x}{x^2+4} 8. f(x) = \frac{3x^2}{2x-3}
Вправа\PageIndex{9}

Визначте\frac{d}{dx}(x^2 + 1)(7x - 3) і\frac{d}{dt}(\frac{3t-2}{5t+1}).

Вправа\PageIndex{10}

Знайти (а)\frac{d}{dx}(x^3e^x) і (б)\frac{d}{dx}(e^x)^3.

Вправа\PageIndex{11}

Знайти (а)\frac{d}{dt} (te^t), (б)d(e^x)^5

Вправа\PageIndex{12}

Виробник визначив, що працівник з d днів виробничого досвіду зможе виробляти приблизно одиниціP(d) = 3 + 15( 1 – e^{–0.2d} ) продукції в день. ГрафікP(d).

(a) Приблизно скільки предметів може виробляти кожен день початківець працівник?

(b) Скільки предметів досвідчений працівник зможе виробляти щодня?

(c) Який граничний показник виробництва працівника з 5-денним стажем? (Які одиниці вашої відповіді, і що означає ця відповідь?

2.5 Вправи

Вправа\PageIndex{1}

Графікy = f(x) показаний.

clipboard_ea4a3fc15a61358261fa7dd84ca132dc6.png

(a) У яких цілих чисел єf неперервними?

(b) У яких цілих чиселf диференційовні?

Вправа\PageIndex{2}

Графікy = g(x) показаний.

clipboard_e1121d7542c649c3fb674f012252b3412.png

(a) У яких цілих чисел єg неперервними?

(b) У яких цілих чиселg диференційовні?

Вправа\PageIndex{3}-\PageIndex{4}

Проблеми 3 і 4 відносяться до значень, наведених в цій таблиці:

x f(x) g(x) f'(x) g'(x) (f \circ g)(x) (f \circ g)' (x)
-2 2 -1 1 1    
-1 1 2 0 2    
0 -2 1 2 -1    
1 0 -2 -1 2    
2 1 0 1 -1    

3. Використовуйте таблицю значень для визначення( f \circ g )(x) і( f \circ g )' (x) вx = 1 і 2.

4. Використовуйте таблицю значень для визначення( f \circ g )(x) і( f \circ g )' (x) приx = —2, —1 і 0.

Вправа\PageIndex{5}-\PageIndex{6}
clipboard_e2a52488926d4c78e49feb7f7fca4e654.png

5. Використовуйте графіки для оцінки значеньg(x),\bf g '(x),(f \circ g)(x)\mathbf{f '(} g(x) \mathbf{)}, і\mathbf{( f \circ g ) '(} x \mathbf{)} atx = 1.

6. Використовуйте графіки для оцінки значеньg(x),\bf g '(x),(f \circ g)(x)\mathbf{f '(} g(x) \mathbf{)}, і\mathbf{( f \circ g ) '(} x \mathbf{)} дляx = 2.

Вправа\PageIndex{7}-\PageIndex{12}

У задачах 7 — 12 знайти похідну від кожної функції.

7. f(x) = (2x – 8)^5 8. f(x) = (6x – x^2)^{10} 9. f(x) = x \cdot (3x + 7)^5
10. f(x) = (2x + 3)^6 \cdot (x – 2)^4 11. f(x) = \sqrt{x^2 + 6x - 1} 12. f(x) = \frac{x-5}{(x+3)^4}
Вправа\PageIndex{13}

Якщоf є диференційованою функцією,

(а) як складаються графікиy = f(x) таy = f(x) + k пов'язані?

(б) як похідніf(x) таf(x) + k пов'язані?

2.6 Вправи

Вправа\PageIndex{1}-\PageIndex{2}

У задачах 1 і 2 кожна цитата - це твердження про кількість чогось, що змінюється з плином часу. f(t)Дозволяти представляти кількість в той часt. Для кожної цитати скажіть, щоf являє собою і чи є перша та другаf похідні позитивними чи негативними.

1. (a) «Безробіття знову зросло, але темпи зростання менші, ніж минулого місяця».

(b) «Наш прибуток знову знизився, але повільнішими темпами, ніж минулого місяця».

(c) «Населення все ще зростає і швидшими темпами, ніж минулого року».

2. (а) «Температура у дитини все ще підвищується, але повільніше, ніж це було кілька годин тому».

(б) «Кількість китів зменшується, але повільнішими темпами, ніж минулого року».

(c) «Кількість людей з грипом зростає і швидше, ніж минулого місяця».

Вправа\PageIndex{3}

На яких інтервалах функція в графіку (а) увігнута вгору? (б) увігнуті вниз?

clipboard_efa8c4548df6eb386609b64bdeaa45c12.png
Вправа\PageIndex{4}

На яких інтервалах функція в графі (а) увігнута вгору? (б) увігнуті вниз?

clipboard_ea0fd78d720a233cd3a7845d155e331be.png
Вправа\PageIndex{5}

Намалюйте графіки функцій, які визначені та увігнуті скрізь і які мають

(а) немає коренів.

(б) рівно 1 корінь.

(в) рівно 2 кореня.

(г) рівно 3 кореня.

Вправа\PageIndex{6}-\PageIndex{9}

У задачах 6 — 9 задано функцію та значенняxf '(x) = 0 so. Використовуйте другий тест похідних, щоб визначити, чи(x, f(x)) є кожна точка локальним максимумом, локальним мінімумом чи ні

6. f(x) = 2x^3 – 15x^2 + 6, x = 0, 5 .
7. g(x) = x^3 – 3x^2 – 9x + 7, x = –1, 3 .
8. h(x) = x^4 – 8x^2 – 2, x = –2, 0, 2 .
9. f(x) = x \cdot \ln(x), x = 1/e .
Вправа\PageIndex{10}

Які з позначених точок на графіку є точками перегину?

clipboard_e225fb4014a95c26f70d4deb2b7c579c0.png
Вправа\PageIndex{11}

Які з позначених точок на графіку є точками перегину?

clipboard_e15645dadcd0a4cd4741e119a7b2d3000.png
Вправа\PageIndex{12}

Скільки точок перегину може

(а) квадратичний многочлен мають?

(б) кубічний многочлен мають?

(c) поліном ступеняn мають?

Вправа\PageIndex{13}

Заповніть таблицю «+», «—» або «0" для показаної функції.

clipboard_ee5c294103e63620e4b23d1b13cae6bb8.png
x f(x) f'(x) f''(x)
0      
1      
2      
3      
Вправа\PageIndex{14}

Заповніть таблицю «+», «—» або «0" для показаної функції.

clipboard_e9e0e38c95f17e40e045bda4abbcee971.png
x g(x) g'(x) g''(x)
0      
1      
2      
3      
Вправа\PageIndex{15}-\PageIndex{21}

У задачах 15 — 21 знайти похідну та другу похідну кожної функції.

15. f(x) = 7x^2 + 5x – 3
16. f(x) = (2x – 8)^5
17. f(x) = (6x – x^2)^{10}
18. f(x) = x \cdot (3x + 7)^5
19. f(x) = (2x^3 + 3)^6
20. f(x) = \sqrt{x^2 + 6x - 1}
21. f(x) = \ln (x^2+4)

2.7 Вправи

Вправа\PageIndex{1}

Знайдіть усі критичні точки показаної функції та ідентифікуйте їх як локальні max, локальні min або ні інші. Знайти глобальні max і min на інтервалі.

clipboard_e7bdddd2b7bf34ab70774e0bb3290fabd.png
Вправа\PageIndex{2}

Знайдіть усі критичні точки показаної функції та ідентифікуйте їх як локальні max, локальні min або ні інші. Знайти глобальні max і min на інтервалі.

clipboard_ea93b509391f2b692ae8cfd42bd705f57.png
Вправа\PageIndex{3}-\PageIndex{8}

У задачах 3 — 8 знайти всі критичні точки та локальні максимуми та мінімуми кожної функції.

3. f(x) = x^2 + 8x + 7 4. f(x) = 2x^2 – 12x + 7
5. f(x) = x^3 – 6x^2 + 5 6. f(x) = (x – 1)^2 (x – 3)
7. f(x) = \ln ( x^2 – 6x + 11 ) 8. f(x) = 2x^3 – 96x + 42
Вправа\PageIndex{9}-\PageIndex{16}

У задачах 9 — 16 знайти всі критичні точки та глобальні крайності кожної функції на заданих інтервалах.

9. f(x) = x^2 – 6x + 5на всій дійсному числовому рядку.
10. f(x) = 2 – x^3на всій дійсному числовому рядку.
11. f(x) = x^3 – 3x + 5на всій дійсному числовому рядку.
12. f(x) = x - e^xна всій дійсному числовому рядку.
13. f(x) = x^2 – 6x + 5на [—2, 5].
14. f(x) = 2 – x^3на [—2, 1].
15. f(x) = x^3 – 3x + 5на [—2, 1].
16. f(x) = x-e^xна [1, 2].
Вправа\PageIndex{17}

Припустимоf(1) = 5, іf '(1) = 0. Що можна зробити висновок про точку (1,5), якщо

(а)f '(x) < 0 дляx < 1, іf '(x) > 0 дляx > 1?

(б)f '(x) < 0 дляx < 1, аf '(x) < 0 дляx > 1?

(в)f '(x) > 0 дляx < 1, іf '(x) < 0 дляx > 1?

(г)f '(x) > 0 дляx < 1, іf '(x) > 0 дляx > 1?

Вправа\PageIndex{18}

A(x)Визначте область, обмежену міжx віссю —, графікомf та вертикальною лінієюx.

clipboard_e7179183385f58b0f0eb56bbcc025eb9f.png

(а) При якому значенніx єA(x) мінімальним?

(б) При якому значенніx єA(x) максимальним?

Вправа\PageIndex{19}

S(x)Визначте нахил прямої через точки(0,0) і на( x, f(x) ) основі графікаf показаного.

clipboard_e25c006a5b4de264238ac40746f81c48e.png

(а) При якому значенніx єS(x) мінімальним?

(б) При якому значенніx єS(x) максимальним?

Вправа\PageIndex{20}

Графік похідної неперервної функціїf.

clipboard_e0fcd9fd3312e6fc3e783f53edb9f9b1e.png

(a) Перерахуйте критичні числаf.

(б) Для яких значеньxf має локальний максимум?

(c) Для яких значеньxf має локальний мінімум?

Вправа\PageIndex{21}

Графік похідної неперервної функціїg.

clipboard_e26e59c36b6839268e47d844e19cebd9a.png

(a) Перерахуйте критичні числаg.

(б) Для яких значеньxg має локальний максимум?

(c) Для яких значеньxg має локальний мінімум?

Вправа\PageIndex{22}-\PageIndex{24}

У задачах 22 — 24 задано функцію та значенняxf '(x) = 0 so. Використовуйте другий тест похідних, щоб визначити, чи(x, f(x)) є кожна точка локальним максимумом, локальним мінімумом чи ні

22. f(x) = 2x^3 – 15x^2 + 6, x = 0, 5 .
23. g(x) = x^3 – 3x^2 – 9x + 7, x = –1, 3.
24. h(x) = x^4 – 8x^2 – 2, x = –2, 0, 2 .

2.8 Вправи

Вправа\PageIndex{1}

Намалюйте графік безперервної функціїf так, щоб

(a)f(1) = 3f '(1) = 0 , і точка (1,3) є локальним максимумомf.

(b)f(2) = 1f '(2) = 0 , і точка (2,1) є локальним мінімумомf.

(c)f(5) = 4f '(5) = 0, і точка (5,4) не є локальним мінімумом або максимумомf.

Вправа\PageIndex{2}-\PageIndex{4}

У задачах 2—4 намалюйте графік похідної кожної функції.

clipboard_ea966899e5dcfbb82116c40fc902109c9.png
2.
clipboard_e693ffe763504cfdcbd30518a815f16c1.png
3.
clipboard_e8e2b4269512c63f6bd5eef86780c77df.png
4.
Вправа\PageIndex{5}-\PageIndex{7}

У задачах 5—7 показано графік висоти вертольота. Намалюйте графік висхідної швидкості вертольота.

clipboard_e14cdbee766608f73b1b350551d11981e.png
5.
clipboard_e156f185301943eaa963dc862f2a19a09.png
6.
clipboard_ef1bb788bb679cb1bb95cf8b7cd4b9597.png
7.
Вправа\PageIndex{8}

На графіках праворуч зіставте графіки функцій з графіками їх похідних

clipboard_e58276b0c167243685720e26a6a5fec4f.png
Вправа\PageIndex{9}

На графіках нижче зіставте графіки, що показують висоти ракет, з тими, що показують їх швидкості.

clipboard_eb4a0fc950fe8d48e35f19a519979374d.png
Вправа\PageIndex{10}-\PageIndex{14}

У задачах 10 — 14 використовуйте інформацію з похідних кожної функції, щоб допомогти вам скласти графік функції. Знайти всі локальні максимуми і мінімуми кожної функції.

10. f(x) = x^3 – 3x^2 – 9x – 5 11. g(x) = 2x^3 – 15x^2 + 6 12. h(x) = x^4 – 8x^2 + 3
13. r(t) = \frac{2}{t^2+1} 14. f(x) = \frac{x^2+3}{x}  

2.9 Вправи

Вправа\PageIndex{1}

(a) У вас є 200 футів огорожі доступні для побудови прямокутної ручки з парканом роздільник вниз по середині (див. Нижче). Які розміри пера укладають найбільшу загальну площу?

(б) Якщо вам потрібні 2 роздільники, які розміри пера охоплюють найбільшу площу?

(c) Які розміри в частинях (a) і (b), якщо один край пера межує з річкою і не вимагає жодних огорож?

clipboard_ec2a9ccf3c5d67cb0d2477a731223509e.png
Вправа\PageIndex{2}

У вас є 120 футів огорожі, щоб побудувати ручку з 4 рівних розмірів кіосків. Якщо ручка прямокутна і має форму, подібну до наведеної нижче, які розміри пера найбільшої площі і що це за площа?

clipboard_e1d15e23b6453347856671a03e7af2f75.png
Вправа\PageIndex{3}

Припустимо, ви вирішили загородити прямокутний сад в кутку свого двору. Тоді дві сторони саду обмежені дворовим парканом, який вже є, тому вам потрібно використовувати лише 80 футів огорожі, щоб обкласти інші дві сторони. Які розміри нового саду найбільшої площі? Які розміри прямокутного саду найбільшої площі в кутку двору, якщо у вас єF ноги нового огорожі в наявності?

Вправа\PageIndex{4}
clipboard_ea869a5c4c016e64ddc6b4afc21aa590b.png

(а) У вас є шматок олова 10 дюймів на 15 дюймів, який ви плануєте сформувати в коробку (без верху), вирізавши квадрат з кожного кута і склавши з боків. Скільки потрібно відрізати від кожного кута, щоб вийшла коробка мала найбільший обсяг?

(b) Якщо шматок олова становитьA дюйми наB дюйми, скільки ви повинні вирізати з кожного кута, щоб вийшла коробка мала найбільший обсяг?

Вправа\PageIndex{5}
clipboard_eabf308e0e8a700bb6acff15b5602f57f.png

У вас є 10 дюймів на 10 дюймів шматок картону, який ви плануєте вирізати і скласти, як показано, щоб сформувати коробку з верхом. Знайдіть розміри коробки, яка має найбільший обсяг.

Вправа\PageIndex{6}

(а) Вас попросили зробити ставку на будівництво квадратного дна коробки без верхньої частини, яка буде містити 100 кубічних дюймів води. Якщо дно і бортики зроблені з одного матеріалу, які розміри короба, в якому використовується найменше матеріалу? (Припустимо, що жоден матеріал не витрачається даремно.)

(b) Припустимо, що коробка частково (а) використовує різні матеріали для дна та боків. Якщо нижній матеріал коштує 5 центів на квадратний дюйм, а бічний матеріал коштує 3¢ за квадратний дюйм, які розміри найменш дорогої коробки, яка вмістить 100 кубічних дюймів води?

Вправа\PageIndex{7}

(а) Визначте розміри найменш дорогої циліндричної банки, яка буде вміщати 100 кубічних дюймів, якщо матеріали коштують 2¢, 5¢ і 3¢ відповідно для верхньої, нижньої та бічних сторін.

(b) Як можуть змінитися розміри найменш дорогих, якщо нижній матеріал коштує більше 5 центів на квадратний дюйм?

Вправа\PageIndex{8}

У вас є 100 футів огорожі, щоб побудувати перо у формі кругового сектора, показаний «шматочок пирога». Площа такого сектора є(rs)/2. Яке значенняr максимізує закриту площу?

clipboard_e51d13357aca888ed0f8f67042f782f94.png
Вправа\PageIndex{9}
clipboard_ec55ec00b285f2e5045aaf349183a2651.png

(a) Вас попросили визначити найменш дорогий маршрут для телефонного кабелю, який з'єднує Андерсонвілл з Beantown. Якщо це коштує 5000 доларів за милю, щоб прокласти кабель на суші та 8000 доларів за милю, щоб прокласти кабель через річку, а вартість кабелю незначна, знайдіть найменш дорогий маршрут.

(б) Який найменш дорогий маршрут, якщо кабель коштує 7000 доларів за милю плюс вартість його прокладки.

Вправа\PageIndex{10}

Вас попросили визначити, де водопровідні роботи повинні бути побудовані вздовж річки між Честервілл і Дентон, щоб мінімізувати загальну вартість труби до міст.

clipboard_e6a3514d3533ba09d4bffe7febfd0840c.png

(а) Припустимо, що для кожного міста використовується однаковий розмір (і вартість) труби. (Цю частину можна зробити швидко, не використовуючи обчислення.)

(б) Припустимо, що труба до Честервілла коштує 3000 доларів за милю, а Дентон - 7000 доларів за милю.

Вправа\PageIndex{11}

Поштові правила США стверджують, що сума довжини та обхвату (відстані навколо) посилки повинна бути не більше 108 дюймів.

clipboard_e6615dcd21150a34ddac83e28707b58a9.png

(а) Знайдіть розміри прийнятної коробки з квадратним кінцем, який має найбільший об'єм.

(b) Знайдіть розміри прийнятної коробки, яка має найбільший об'єм, якщо її кінець є прямокутником удвічі довшим за ширину.

(c) Знайдіть розміри прийнятної коробки з круглим кінцем, який має найбільший обсяг.

Вправа\PageIndex{12}

Сімонтон стверджує, що «рівні продуктивності» людей в різних сферах можна описати як функцію їх «кар'єрного віку»t тим,p(t) = e^{–at} – e^{ –bt} деa іb є константами, які залежать від сфери роботи, а кар'єрний вік приблизно на 20 менше фактичного віку індивідуальний.

(а) Виходячи з цієї моделі, в якому віці математики(a=.03, b=.05), геологи(a=.02, b=.04) та історики(a=.02, b=.03) досягають максимальної продуктивності?

(б) Сімонтон каже: «За допомогою невеликого обчислення ми можемо показати, що крива( p(t) ) максимізується»t = \frac{1}{b-a} \ln(\frac{b}{a}). Використовуйте обчислення, щоб показати, що Сімонтон правильний.

Примітка: Моделі цього типу використовують для опису поведінки груп, але застосовувати описи груп або порівняння до осіб у групі небезпечно і зазвичай недійсним.

(Науковий геній, Дін Сімонтон, Кембриджська університетська преса, 1988, с. 69 — 73)

Вправа\PageIndex{13}

Ви володієте невеликим літаком, який вміщує максимум 20 пасажирів. Це коштує вам 100 доларів за рейс з Сент-Томаса до Сент-Круа за газ та заробітну плату плюс додаткові $6 на пасажира за додатковий газ, необхідний додатковою вагою. Плата за одного пасажира становить $30 кожен, якщо 10 чоловік чартер вашого літака (10 - це мінімальна кількість, яку ви будете літати), і цей збір зменшується на $1 за пасажира за кожного пасажира старше 10, який їде (тобто, якщо 11 їдуть, вони платять $29, якщо 12 їдуть вони кожен платить $28 і т.д.). Яка кількість пасажирів на рейсі дозволить максимізувати ваш прибуток?

Вправа\PageIndex{14}

При плануванні кав'ярні ми підраховуємо, що якщо є місця для розміщення від 40 до 80 осіб, щоденний прибуток становитиме 50 доларів за місце. Однак, якщо місткість місць перевищує 80 місць, щоденний прибуток на одне місце зменшиться на 1 долар за кожне додаткове місце понад 80. Якою має бути місткість сидіння, щоб максимізувати загальний прибуток кав'ярні?

Вправа\PageIndex{15}

При плануванні ресторану тако ми підрахували, що якщо є місця для розміщення від 10 до 40 осіб, щоденний прибуток становитиме 10 доларів за місце. Однак, якщо місткість місць більше 40 місць, щоденний прибуток на одне місце зменшиться на 0,20 долара за місце. Якою має бути місткість сидіння, щоб максимізувати загальний прибуток ресторану тако?

Вправа\PageIndex{16}

Загальна вартість в доларах для Алісії, щоб зробитиq рукавиці для духовки, дається поC(q) = 64+1.5q+.01q^2.

(а) Яка фіксована вартість?

(b) Знайдіть функцію, яка дає граничну вартість.

(c) Знайдіть функцію, яка дає середню вартість.

(d) Знайти кількість, яка мінімізує середню вартість.

(e) Підтвердьте, що середня вартість та гранична вартість дорівнюють вашій відповіді на частину (d).

Вправа\PageIndex{17}

Шакі робить і продає рюкзак бовтається. Загальна вартість в доларах для Шакі, щоб зробитиq danglies даєтьсяC(q) = 75+2q+.015q^2. Знайдіть кількість, яка мінімізує середню вартість Шакі на виготовлення зависання.

2.10 Вправи

Вправа\PageIndex{1}

Якщоg(20) = 35 іg'(20)=-2, оцініть вартістьg(22).

Вправа\PageIndex{2}

Якщоg(1)=-17 іg'(1)=5, оцініть вартістьg(1.2).

Вправа\PageIndex{3}

Використовуйте наближення дотичної лінії для оцінки кореня куба 9.

Вправа\PageIndex{4}

Використовуйте наближення дотичної лінії для оцінки п'ятого кореня з 30.

Вправа\PageIndex{5}

Прямокутник має одну сторону наx осі —, одну сторону наy осі —та кут на графікуy = x^2 + 1.

clipboard_e091fc8a7052b299c947b83bd711b6771.png

(a) Використовуйте лінійне наближення формули площі для оцінки збільшення площі прямокутника, якщо основа зростає від 2 до 2,3 дюймів.

(b) Обчисліть саме збільшення площі прямокутника, оскільки основа зростає від 2 до 2,3 дюйма.

Вправа\PageIndex{6}

Можна виміряти діаметр кола з точністю до 0,3 см.

(а) Наскільки велика «похибка» в розрахунковій площі кола з вимірюваним діаметром 7,4 см?

(б) Наскільки велика «похибка» в розрахунковій площі кола з вимірюваним діаметром 13,6 см?

(c) Наскільки велика процентна похибка в розрахунковій площі кола з вимірюваним діаметромd?

Вправа\PageIndex{7}

Функція попиту для духовки Алісії даєтьсяq=-8p+80 (qце кількість рукавиць для духовки,p ціна в доларах). Знайти еластичність попиту, колиp = $7.50. Чи збільшиться дохід, якщо Алісія підніме ціну з $7,50?

Вправа\PageIndex{8}

Функція попиту для Shaki's dangliesq задаєтьсяq=-35p+205 (це кількість зависань,p ціна в доларах за небезпеку). Знайти еластичність попиту, колиp = $5. Чи повинен Шакі підняти або знизити свою ціну, щоб збільшити дохід?

2.11 Вправи

Вправа\PageIndex{1}-\PageIndex{10}

У задачах 1 — 10 знаходятьdy/dx шляхом диференціації неявно, потім знаходять значенняdy/dx в заданій точці.

1. x^2 + y^2 = 100, точка (6, 8) 2. x^2 + 5y^2 = 45, точка (5, 2)
3. x^2 – 3xy + 7y = 5, точка (2,1) 4. \sqrt{x} + \sqrt{y} = 5, точка (4,9)
5. \frac{x^2}{9} + \frac{y^2}{16} = 1, точка (0,4) 6. \frac{x^2}{9} + \frac{y^2}{16} = 1, точка (3,0)
7. \ln(y) + 3x – 7 = 0, точка (2,e) 8. x^2 – y^2 = 16, точка (5,3)
9. x^2 – y^2 = 16, точка (5, —3) 10. y^2 + 7x^3 – 3x = 8, точка (1,2)
Вправа\PageIndex{11}-\PageIndex{12}
clipboard_e8cfff79d559a5870491b5392f7877c84.png
11. Знайдіть нахили ліній, дотичні до графіка, показаного в точках (3,1), (3,3) і (4,2).
12. Знайдіть нахили ліній, дотичні до графіка на показаному місці, де графік перетинаєy вісь —.
Вправа\PageIndex{13}-\PageIndex{14}
clipboard_efc44eedc2f4349941e720c4a19a00ee9.png
13. Знайдіть нахили ліній, дотичні до графіка на графіку, показаному в точках ((5,0), (5,6) і (—4,3).
14. Знайдіть нахили ліній, дотичні до графіка на графіку, показаному там, де графік перетинаєy вісь —.
Вправа\PageIndex{15}-\PageIndex{16}

У задачах 15 — 16 знайтиdy/dx за допомогою неявної диференціації, а потім знайти нахил прямої дотичної до графа рівняння в заданій точці.

15. y^3 – 5y = 5x^2 + 7, точка (1,3) 16. y^2 – 5xy + x^2 + 21 = 0, точка (2,5)
Вправа\PageIndex{17}

Розширюється сфера наповнюється рідиною з постійною швидкістю з крана (уявіть собі водяний балон, підключений до крана). Коли радіус сфери дорівнює 3 дюймам, радіус збільшується на 2 дюйми в хвилину. Як швидко рідина виходить з крана? ( V = \frac{4}{3} \pi r^3 )

Вправа\PageIndex{18}

12-дюймова основа прямокутного трикутника зростає зі швидкістю 3 дюймів на годину, а висота 16 дюймів скорочується на 3 дюйми на годину.

clipboard_ee1c787f34983ef628ac55f903d701885.png

(а) Збільшується чи зменшується площа?

(b) Периметр збільшується або зменшується?

(c) Гіпотенуза збільшується або зменшується?

Вправа\PageIndex{19}

Через годину прямокутний трикутник у задачі 2 становить 15 дюймів у довжину і 13 дюймів у висоту, а основа та висота змінюються з тією ж швидкістю, що і в задачі 18.

clipboard_eab3853a5d30a4fc07cecbe3edab14100.png

(а) Зараз площа збільшується чи зменшується?

(b) Гіпотенуза зростає або зменшується зараз?

(c) Чи збільшується чи зменшується периметр зараз?

Вправа\PageIndex{20}

Молода жінка та її хлопець планують втекти, але вона повинна врятувати його від матері, яка замкнула його у своїй кімнаті. Молода жінка поставила драбину довжиною 20 футів проти свого будинку і стукає у його вікно, коли його мати починає відтягувати дно сходів від будинку зі швидкістю 3 фути в секунду. Як швидко падає верх сходів (і молода пара), коли внизу сходи

(а) 12 футів від нижньої частини стіни?

(б) 16 футів від нижньої частини стіни?

(c) 19 футів від нижньої частини стіни?

clipboard_ee859cd05c2fe930a2cea124298ef83c7.png
Вправа\PageIndex{21}

Довжина на 12 футів на 8 футів прямокутник збільшується зі швидкістю 3 футів в секунду, а ширина зменшується на 2 футів в секунду.

clipboard_e81def21cdce9ae72de3596ab3445465f.png

(a) Наскільки швидко змінюється периметр?

(б) Наскільки швидко змінюється площа?

Вправа\PageIndex{22}

Нафтовий танкер в Пьюджет Саунд виник витік, і утворюється кругова нафтова пляма. Масляна пляма має товщину 4 дюйми скрізь, становить 100 футів в діаметрі, а діаметр збільшується на 12 футів на годину. Ваше завдання, як командир берегової охорони або капітан танкера, полягає в тому, щоб визначити, наскільки швидко нафта витікає з танкера.