Regras básicas de diferenciação usadas em matemática

Regras básicas de diferenciação usadas em matemática
Regras básicas de diferenciação usadas em matemática
Anonim

Para começar, vale lembrar o que é um diferencial e qual o significado matemático que ele carrega.

A diferencial de uma função é o produto da derivada de uma função de um argumento e a diferencial do próprio argumento. Matematicamente, este conceito pode ser escrito como uma expressão: dy=y'dx.

regras de diferenciação
regras de diferenciação

Por sua vez, de acordo com a definição da derivada da função, a igualdade y'=lim dx-0(dy/dx) é verdadeira, e de acordo com a definição do limite, a expressão dy/dx=x'+α, onde o parâmetro α é um valor matemático infinitesimal.

Portanto, ambas as partes da expressão devem ser multiplicadas por dx, o que resulta em dy=y'dx+αdx, onde dx é uma mudança infinitesimal no argumento, (αdx) é um valor que pode ser desprezado, então dy é o incremento da função e (ydx) é a parte principal do incremento ou diferencial.

A diferencial de uma função é o produto da derivada de uma função e a diferencial do argumento.

Agora vale a pena considerar as regras básicas de diferenciação, que são bastante usadas na análise matemática.

regras de diferenciação de funções
regras de diferenciação de funções

Teorema. A derivada da soma é igual à soma das derivadas obtidas dos termos: (a+c)'=a'+c'.

Da mesma formaesta regra também se aplica para encontrar a derivada da diferença.

A consequência desta regra de diferenciação é a afirmação de que a derivada de um certo número de termos é igual à soma das derivadas obtidas desses termos.

Por exemplo, se você precisar encontrar a derivada da expressão (a+c-k)', o resultado será a expressão a'+c'-k'.

Teorema. A derivada do produto de funções matemáticas que são diferenciáveis em um ponto é igual à soma que consiste no produto do primeiro fator e a derivada do segundo e o produto do segundo fator e a derivada do primeiro.

Matematicamente, o teorema será escrito da seguinte forma: (ac)'=ac'+a'c. Uma consequência do teorema é a conclusão de que o fator constante na derivada do produto pode ser retirado da derivada da função.

Na forma de uma expressão algébrica, esta regra será escrita da seguinte forma: (ac)'=ac', onde a=const.

regras básicas de diferenciação
regras básicas de diferenciação

Por exemplo, se você precisar encontrar a derivada da expressão (2a3)', o resultado será a resposta: 2(a3)'=23a2=6a2.

Teorema. A derivada da razão das funções é igual à razão entre a diferença entre a derivada do numerador multiplicada pelo denominador e o numerador multiplicado pela derivada do denominador e o quadrado do denominador.

Matematicamente, o teorema será escrito da seguinte forma: (a/c)'=(a'c-ac')/c2.

Em conclusão, é necessário considerar as regras para diferenciar funções complexas.

Teorema. Seja a função y \u003d f (x), onde x \u003d c (t), então a função y, em relação aà variável m, é chamado de complexo.

Assim, na análise matemática, a derivada de uma função complexa é interpretada como a derivada da própria função, multiplicada pela derivada de sua subfunção. Por conveniência, as regras para diferenciar funções complexas são apresentadas na forma de uma tabela.

f(x)

f'(x)
(1/s)' -(1/s2)s'
с)' ac(ln a)c'
с)' ecc'
(ln s)' (1/s)s'
(log ac)' 1/(сlg a)c'
(sen c)' cos ss'
(cos c)' -sin ss'

Com o uso regular desta tabela, as derivadas são fáceis de lembrar. As derivadas restantes de funções complexas podem ser encontradas aplicando as regras para diferenciar funções que foram indicadas nos teoremas e corolários a elas.

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