На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 853 - § 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

853 упражнение:

Найти производную функции \( f(x) \) в точках, в которых значение производной функции равно 0:

1) \( f(x) = e^{2x} \ln (2x - 1) \)
Ответ

Шаг 1: Находим производную \( f'(x) \). Область определения: \( 2x - 1 > 0 \implies x > \frac{1}{2} \).
Используем правило произведения \( (u v)' = u'v + u v' \), где \( u = e^{2x} \) и \( v = \ln (2x-1) \).

  • \( u' = (e^{2x})' = 2 e^{2x} \).
  • \( v' = (\ln (2x-1))' = \frac{(2x-1)'}{2x-1} = \frac{2}{2x-1} \).
  • \( f'(x) = 2 e^{2x} \ln (2x-1) + e^{2x} \frac{2}{2x-1} = 2 e^{2x} \left( \ln (2x-1) + \frac{1}{2x-1} \right) \).

Шаг 2: Приравниваем производную к нулю:
\( f'(x) = 0 \implies 2 e^{2x} \left( \ln (2x-1) + \frac{1}{2x-1} \right) = 0 \).
Так как \( 2 e^{2x} \neq 0 \), то:
\( \ln (2x-1) + \frac{1}{2x-1} = 0 \).

Шаг 3: Решаем трансцендентное уравнение. Введем замену \( y = 2x-1 \). Так как \( x > \frac{1}{2} \), то \( y > 0 \).
\( \ln y + \frac{1}{y} = 0 \).
Рассмотрим функцию \( g(y) = \ln y + \frac{1}{y} \) при \( y > 0 \). Найдем ее производную:
\( g'(y) = \frac{1}{y} - \frac{1}{y^2} = \frac{y-1}{y^2} \).
Критическая точка: \( g'(y) = 0 \implies y-1 = 0 \implies y = 1 \).
При \( y=1 \) функция \( g(y) \) имеет локальный минимум:
\( g(1) = \ln 1 + \frac{1}{1} = 0 + 1 = 1 \).
Поскольку минимальное значение функции \( g(y) \) равно 1, то \( g(y) \ge 1 > 0 \) для всех \( y > 0 \).
Уравнение \( \ln (2x-1) + \frac{1}{2x-1} = 0 \) не имеет решений.

Ответ: Производная функции никогда не равна 0. Нет таких точек \( x \).

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

Шаг 1: Находим производную \( f'(x) \). Область определения: \( x > 0 \) и \( \sin x \neq 0 \) (то есть \( x \neq \pi k \), где \( k \in \mathbb{Z} \) и \( k \ge 1 \)).
Используем правило частного \( \left(\frac{u}{v}\right)' = \frac{u'v - u v'}{v^2} \), где \( u = \ln x \) и \( v = \sin x \).

  • \( u' = (\ln x)' = \frac{1}{x} \).
  • \( v' = (\sin x)' = \cos x \).
  • \( f'(x) = \frac{\frac{1}{x} \sin x - \ln x \cos x}{\sin^2 x} \).

Шаг 2: Приравниваем производную к нулю:
\( f'(x) = 0 \implies \frac{\frac{1}{x} \sin x - \ln x \cos x}{\sin^2 x} = 0 \).
Числитель должен быть равен нулю:
\( \frac{1}{x} \sin x - \ln x \cos x = 0 \).

Шаг 3: Преобразуем уравнение:
\( \frac{1}{x} \sin x = \ln x \cos x \)
Разделим на \( \cos x \) и умножим на \( x \) (при условии \( \cos x \neq 0 \)):
\( \frac{\sin x}{\cos x} = x \ln x \)
\( \operatorname{tg} x = x \ln x \).

Шаг 4: Решение трансцендентного уравнения.
Уравнение \( \operatorname{tg} x = x \ln x \) является трансцендентным и не имеет простого аналитического решения.
Для ответа требуется указать уравнение, корни которого являются искомыми точками.

Ответ: Точки, в которых \( f'(x) = 0 \), являются корнями трансцендентного уравнения \( \operatorname{tg} x = x \ln x \) при условии \( x > 0 \) и \( \sin x \neq 0 \).

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.