На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 841 - § 47 (Производные некоторых элементарных функций) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Глава 8 Страницы: 245, 246, 247, 248, 249, 250
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

841 упражнение:

Выяснить, при каких значениях \( x \) значение производной функции \( f(x) \) равно 0:

1) \( f(x) = x - \cos x \)
Ответ

Шаг 1: Находим производную \( f'(x) \):
\( f'(x) = (x)' - (\cos x)' = 1 - (-\sin x) = 1 + \sin x \).

Шаг 2: Приравниваем производную к нулю и решаем уравнение:
\( f'(x) = 0 \implies 1 + \sin x = 0 \)
\( \sin x = -1 \)

Шаг 3: Находим общую формулу для корней:
Уравнение \( \sin x = -1 \) имеет решения вида:
\( x = -\frac{\pi}{2} + 2\pi n \), где \( n \) — любое целое число.

Ответ: \( x = -\frac{\pi}{2} + 2\pi n \), где \( n \in \mathbb{Z} \)

2) \( f(x) = \frac{1}{x} - \sin x \)
Ответ

Шаг 1: Находим производную \( f'(x) \).
Перепишем: \( f(x) = x^{-1} - \sin x \).
\( f'(x) = (x^{-1})' - (\sin x)' = -1 x^{-2} - \cos x = -\frac{1}{x^2} - \cos x \).

Шаг 2: Приравниваем производную к нулю и решаем уравнение:
\( f'(x) = 0 \implies -\frac{1}{x^2} - \cos x = 0 \)
\( \cos x = -\frac{1}{x^2} \)

Шаг 3: Анализируем уравнение.
Поскольку \( x^2 > 0 \), то \( -\frac{1}{x^2} < 0 \).
Уравнение \( \cos x = -\frac{1}{x^2} \) является трансцендентным и не имеет простого аналитического решения. Оно решается численными методами. Однако, можем заметить, что так как \( x^2 \ge 0 \), то \( -\frac{1}{x^2} \le 0 \). Поскольку \( |\cos x| \le 1 \) и \( 0 < x^2 \), то \( -1 \le -\frac{1}{x^2} < 0 \). Решения существуют, когда \( \cos x \) находится в диапазоне \( [-1, -\frac{1}{x^2}) \).

Ответ: Решение является корнем трансцендентного уравнения \( \cos x = -\frac{1}{x^2} \). Требуется численный метод. В рамках школьного курса достаточно указать уравнение.

3) \( f(x) = 2 \ln (x+3) - x \)
Ответ

Шаг 1: Находим производную \( f'(x) \).
Используем правило разности и цепное правило для логарифма:
\( f'(x) = (2 \ln (x+3))' - (x)' = 2 \cdot \frac{(x+3)'}{x+3} - 1 = 2 \cdot \frac{1}{x+3} - 1 = \frac{2}{x+3} - 1 \).

Шаг 2: Приравниваем производную к нулю и решаем уравнение. Область определения функции: \( x+3 > 0 \implies x > -3 \).
\( f'(x) = 0 \implies \frac{2}{x+3} - 1 = 0 \)
\( \frac{2}{x+3} = 1 \)
\( 2 = x+3 \)
\( x = 2 - 3 \)
\( x = -1 \).

Шаг 3: Проверяем, входит ли корень в область определения. \( -1 > -3 \). Входит.

Ответ: \( x = -1 \)

4) \( f(x) = \ln (1 - 2x) + 2x \)
Ответ

Шаг 1: Находим производную \( f'(x) \).
Используем правило суммы и цепное правило для логарифма:
\( f'(x) = (\ln (1 - 2x))' + (2x)' = \frac{(1-2x)'}{1-2x} + 2 = \frac{-2}{1-2x} + 2 \).

Шаг 2: Приравниваем производную к нулю и решаем уравнение. Область определения функции: \( 1-2x > 0 \implies 2x < 1 \implies x < \frac{1}{2} \).
\( f'(x) = 0 \implies \frac{-2}{1-2x} + 2 = 0 \)
\( 2 = \frac{2}{1-2x} \)
\( 1 = \frac{1}{1-2x} \)
\( 1-2x = 1 \)
\( -2x = 0 \)
\( x = 0 \).

Шаг 3: Проверяем, входит ли корень в область определения. \( 0 < \frac{1}{2} \). Входит.

Ответ: \( x = 0 \)

5) \( f(x) = x^2 + 2x - 12 \ln x \)
Ответ

Шаг 1: Находим производную \( f'(x) \).
Используем правило суммы/разности и формулы производных:
\( f'(x) = (x^2)' + (2x)' - (12 \ln x)' = 2x + 2 - 12 \cdot \frac{1}{x} = 2x + 2 - \frac{12}{x} \).

Шаг 2: Приравниваем производную к нулю и решаем уравнение. Область определения функции: \( x > 0 \).
\( f'(x) = 0 \implies 2x + 2 - \frac{12}{x} = 0 \)
Умножим на \( x \) (так как \( x \neq 0 \)):
\( 2x^2 + 2x - 12 = 0 \)
Разделим на 2:
\( x^2 + x - 6 = 0 \)

Шаг 3: Решаем квадратное уравнение с помощью теоремы Виета или через дискриминант:
\( x_1 = -3 \), \( x_2 = 2 \).

Шаг 4: Проверяем условие \( x > 0 \). Корень \( x_1 = -3 \) не подходит, корень \( x_2 = 2 \) подходит.

Ответ: \( x = 2 \)

6) \( f(x) = x^2 - 6x - 8 \ln x \)
Ответ

Шаг 1: Находим производную \( f'(x) \).
\( f'(x) = (x^2)' - (6x)' - (8 \ln x)' = 2x - 6 - 8 \cdot \frac{1}{x} = 2x - 6 - \frac{8}{x} \).

Шаг 2: Приравниваем производную к нулю и решаем уравнение. Область определения функции: \( x > 0 \).
\( f'(x) = 0 \implies 2x - 6 - \frac{8}{x} = 0 \)
Умножим на \( x \) (так как \( x \neq 0 \)):
\( 2x^2 - 6x - 8 = 0 \)
Разделим на 2:
\( x^2 - 3x - 4 = 0 \)

Шаг 3: Решаем квадратное уравнение:
\( x_1 = 4 \), \( x_2 = -1 \).

Шаг 4: Проверяем условие \( x > 0 \). Корень \( x_2 = -1 \) не подходит, корень \( x_1 = 4 \) подходит.

Ответ: \( x = 4 \)

Что применять при решении

Правило дифференцирования суммы и разности

Производная суммы (или разности) функций равна сумме (или разности) их производных.
\( (f(x) \pm g(x))' = f'(x) \pm g'(x) \)

Правило дифференцирования произведения на константу

Постоянный множитель можно выносить за знак производной.
\( (cf(x))' = cf'(x) \)

Производная степенной функции

Формула для нахождения производной функции вида \( x^p \), где \( p \) — любое действительное число.
\( (x^p)' = px^{p-1} \)

Производная показательной функции

Формула для нахождения производной функции \( a^x \) и частный случай для натурального основания \( e \).
\( (a^x)' = a^x \ln a \), \( (e^x)' = e^x \)

Производная логарифмической функции

Формула для нахождения производной натурального логарифма \( \ln x \) и логарифма по произвольному основанию \( a \).
\( (\ln x)' = \frac{1}{x} \), \( (\log_a x)' = \frac{1}{x \ln a} \)

Производные тригонометрических функций

Формулы для нахождения производных синуса, косинуса и тангенса.
\( (\sin x)' = \cos x \), \( (\cos x)' = -\sin x \), \( (\operatorname{tg} x)' = \frac{1}{\cos^2 x} \)

Правило дифференцирования сложной функции (Цепное правило)

Производная сложной функции \( f(g(x)) \) равна произведению производной внешней функции по внутренней и производной внутренней функции.
\( (f(g(x)))' = f'(g(x)) \cdot g'(x) \)

Правило дифференцирования произведения

Производная произведения двух функций.
\( (f(x)g(x))' = f'(x)g(x) + f(x)g'(x) \)

Правило дифференцирования частного

Производная частного двух функций.
\( \left(\frac{f(x)}{g(x)}\right)' = \frac{f'(x)g(x) - f(x)g'(x)}{g^2(x)} \)

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 § 47

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 8
Параграф
§ 47 — Производные некоторых элементарных функций
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.