Производные основных элементарных функций
Используя теоремы предыдущего параграфа, можно получить формулы для
вычисления производных основных элементарных функций.
Производная степенной
функции |
. |
Доказательство |
.
В числителе дроби под знаком предела можно вынести за скобку, а затем и
за знак предела множитель , который не зависит от переменной . Тогда для производной получим
выражение
.
Поскольку функция является бесконечно малой при , то по таблице эквивалентных
бесконечно малых справедливо
.
Заменяя под знаком предела бесконечно малую на эквивалентную ей бесконечно малую , получим |
Производная
экспоненциальной и показательной функций |
, . |
Доказательство |
.
В числителе дроби под знаком предела можно вынести за скобку, а затем и
за знак предела множитель , который не зависит от переменной . Тогда для производной получим
выражение
.
По таблице эквивалентных бесконечно малых .
Заменяя под знаком предела бесконечно малую функцию на эквивалентную ей бесконечно малую , получим
.
Для показательной функции с любым основанием и производная вычисляется по
правилу:
,
Поскольку по основному логарифмическому тождеству , то . Используя правило дифференцирования
сложной функции, получим
|
Производные
тригонометрических функций |
, ,
. |
Доказательство |
По определению производной . Представив приращение
функции по
формуле преобразования разности синусов в произведение в виде , получим следующее выражение
для производной
.
Используя таблицу эквивалентных бесконечно малых функций, по которой
, заменим под
знаком предела бесконечно малую на бесконечно малую .
.
Из непрерывности функции следует, что . Значит,
.
Чтобы доказать, что , представим по формуле приведения, а
затем вычислим производную полученной функции, используя правило
дифференцирования сложной функции.
.
Теперь вычислим производную для функции . Поскольку , то можно использовать
правило дифференцирования частного двух функций.
.
Используя основное тригонометрическое тождество , получим
.
Выражение для производной функции можно получить, используя основное
тригонометрическое тождество и выразив из него функцию по формуле . Теперь
можно использовать правило дифференцирования сложной функции.
. |
Производные
гиперболических функций |
Гиперболическими называются следующие
функции:
- гиперболический
синус;
- гиперболический
косинус;
- гиперболический
тангенс;
- гиперболический
котангенс.
Для гиперболических функций справедливы
соотношения:
;
;
;
;
;
Для производных гиперболических функций справедливы
соотношения:
, ,
, . |
Доказательство |
.
.
, так как .
. |
|
|