На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 821 - § 46 (Производная) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Глава 8 Страницы: 243, 244, 245
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

821 упражнение:

Найти производную функции (818–821).

1) \( \frac{2x^2 - 3x + 1}{x + 1} \)
Ответ

Шаг 1: Нахождение производной частного

  • Используем правило частного: \( \left( \frac{u}{v} \right)' = \frac{u' v - u v'}{v^2} \), где \( u = 2x^2 - 3x + 1 \) и \( v = x + 1 \).

  • Находим производные \( u' \) и \( v' \):
    \( u' = (2x^2 - 3x + 1)' = 4x - 3 \).
    \( v' = (x + 1)' = 1 \).

  • Подставляем в формулу:
    \( f'(x) = \frac{(4x - 3)(x + 1) - (2x^2 - 3x + 1)(1)}{(x + 1)^2} \).

  • Раскрываем скобки в числителе:
    \( (4x - 3)(x + 1) = 4x^2 + 4x - 3x - 3 = 4x^2 + x - 3 \).

  • Числитель:
    \( (4x^2 + x - 3) - (2x^2 - 3x + 1) = 4x^2 + x - 3 - 2x^2 + 3x - 1 \).

  • Приводим подобные слагаемые:
    \( (4x^2 - 2x^2) + (x + 3x) + (-3 - 1) = 2x^2 + 4x - 4 \).

  • Результат:
    \( f'(x) = \frac{2x^2 + 4x - 4}{(x + 1)^2} \).

Ответ: Производная функции \( \frac{2x^2 - 3x + 1}{x + 1} \) равна \( \frac{2x^2 + 4x - 4}{(x + 1)^2} \).

2) \( \frac{3x^2 + 2x - 1}{2x + 1} \)
Ответ

Шаг 1: Нахождение производной частного

  • Используем правило частного: \( \left( \frac{u}{v} \right)' = \frac{u' v - u v'}{v^2} \), где \( u = 3x^2 + 2x - 1 \) и \( v = 2x + 1 \).

  • Находим производные \( u' \) и \( v' \):
    \( u' = (3x^2 + 2x - 1)' = 6x + 2 \).
    \( v' = (2x + 1)' = 2 \).

  • Подставляем в формулу:
    \( f'(x) = \frac{(6x + 2)(2x + 1) - (3x^2 + 2x - 1)(2)}{(2x + 1)^2} \).

  • Раскрываем скобки в числителе:
    \( (6x + 2)(2x + 1) = 12x^2 + 6x + 4x + 2 = 12x^2 + 10x + 2 \).
    \( 2(3x^2 + 2x - 1) = 6x^2 + 4x - 2 \).

  • Числитель:
    \( (12x^2 + 10x + 2) - (6x^2 + 4x - 2) = 12x^2 + 10x + 2 - 6x^2 - 4x + 2 \).

  • Приводим подобные слагаемые:
    \( (12x^2 - 6x^2) + (10x - 4x) + (2 + 2) = 6x^2 + 6x + 4 \).

  • Выносим 2 в числителе: \( 2(3x^2 + 3x + 2) \).
    \( f'(x) = \frac{2(3x^2 + 3x + 2)}{(2x + 1)^2} \).

Ответ: Производная функции \( \frac{3x^2 + 2x - 1}{2x + 1} \) равна \( \frac{2(3x^2 + 3x + 2)}{(2x + 1)^2} \).

3) \( \frac{2 - x}{\sqrt{x}} + \frac{2 - \sqrt{x}}{2 - x} \)
Ответ

Шаг 1: Разделение функции на две части

  • Обозначим \( f(x) = f_1(x) + f_2(x) \), где \( f_1(x) = \frac{2 - x}{\sqrt{x}} \) и \( f_2(x) = \frac{2 - \sqrt{x}}{2 - x} \).
    Производная \( f'(x) = f'_1(x) + f'_2(x) \).


Шаг 2: Нахождение \( f'_1(x) \)

  • Упростим \( f_1(x) = \frac{2}{\sqrt{x}} - \frac{x}{\sqrt{x}} = 2x^{-\frac{1}{2}} - x^{\frac{1}{2}} \).

  • Находим производную:
    \( f'_1(x) = 2 \left( -\frac{1}{2} \right) x^{-\frac{3}{2}} - \frac{1}{2} x^{-\frac{1}{2}} = -x^{-\frac{3}{2}} - \frac{1}{2} x^{-\frac{1}{2}} \).
    \( f'_1(x) = -\frac{1}{\sqrt{x^3}} - \frac{1}{2\sqrt{x}} \).


Шаг 3: Нахождение \( f'_2(x) \) (Правило частного)

  • Для \( f_2(x) = \frac{u}{v} = \frac{2 - x^{\frac{1}{2}}}{2 - x} \).
    \( u' = (2 - x^{\frac{1}{2}})' = -\frac{1}{2} x^{-\frac{1}{2}} \).
    \( v' = (2 - x)' = -1 \).

  • Применяем правило частного:
    \( f'_2(x) = \frac{\left( -\frac{1}{2\sqrt{x}} \right) (2 - x) - (2 - \sqrt{x}) (-1)}{(2 - x)^2} \).

  • Упрощаем числитель:
    \( -\frac{2 - x}{2\sqrt{x}} + (2 - \sqrt{x}) = \frac{-(2 - x) + 2\sqrt{x} (2 - \sqrt{x})}{2\sqrt{x}} \).
    \( = \frac{-2 + x + 4\sqrt{x} - 2x}{2\sqrt{x}} = \frac{4\sqrt{x} - x - 2}{2\sqrt{x}} \).

  • Результат \( f'_2(x) \):
    \( f'_2(x) = \frac{4\sqrt{x} - x - 2}{2\sqrt{x} (2 - x)^2} \).


Шаг 4: Окончательный ответ \( f'(x) = f'_1(x) + f'_2(x) \)

  • \( f'(x) = -\frac{1}{\sqrt{x^3}} - \frac{1}{2\sqrt{x}} + \frac{4\sqrt{x} - x - 2}{2\sqrt{x} (2 - x)^2} \).

Ответ: Производная функции \( \frac{2 - x}{\sqrt{x}} + \frac{2 - \sqrt{x}}{2 - x} \) равна \( -\frac{1}{\sqrt{x^3}} - \frac{1}{2\sqrt{x}} + \frac{4\sqrt{x} - x - 2}{2\sqrt{x} (2 - x)^2} \).

Что применять при решении

Определение производной

Производной функции \( f(x) \) в точке \( x_0 \) называется предел отношения приращения функции к приращению аргумента при стремлении приращения аргумента к нулю, при условии, что этот предел существует.
\( f'(x_0) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)}{\Delta x} \)

Производная степенной функции

Производная степенной функции \( f(x) = x^n \) вычисляется как произведение показателя степени на \( x \) в степени, уменьшенной на единицу. Это правило применимо для любого действительного числа \( n \).
\( (x^n)' = n x^{n-1} \)

Правила дифференцирования

Правила для нахождения производной суммы, разности, произведения и частного функций, а также правило для производной функции, умноженной на константу.
\( (f \pm g)' = f' \pm g' \); \( (c f)' = c f' \); \( (f g)' = f' g + f g' \); \( (\frac{f}{g})' = \frac{f' g - f g'}{g^2} \)

Производная сложной функции (Цепное правило)

Если функция \( F(x) \) является композицией функций, т.е. \( F(x) = f(g(x)) \), то её производная равна производной внешней функции, вычисленной в точке внутренней функции, умноженной на производную внутренней функции.
\( (f(g(x)))' = f'(g(x)) \cdot g'(x) \)

Условие дифференцируемости

Функция \( y = f(x) \) дифференцируема в точке \( x_0 \) тогда и только тогда, когда существует её производная \( f'(x_0) \). На практике для функции, заданной разными формулами на разных интервалах, это означает существование и равенство левой и правой производных в точке стыка, а также непрерывность функции в этой точке.
\( f'_{-}(x_0) = f'_{+}(x_0) \)

Физический смысл производной

Если \( s(t) \) - закон движения тела, то производная \( s'(t) \) является мгновенной скоростью \( v(t) \) тела в момент времени \( t \).
\( v(t) = s'(t) \)

Не сходится своя задача? Разберём по шагам

  • Формула, подстановка и расчёт
  • Числа считает калькулятор, а не нейросеть
  • Бесплатно и без регистрации
Решить задачу Разбор задачи бесплатный

Другие упражнения из параграфа § 46

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 8
Параграф
§ 46 — Производная
Учебник
Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы
Автор
Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год
2025

Задали работу по этой теме?

Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.

Создать проект Готовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.