Каково значение производной функции cos3x при x = П/2? Каково значение производной функции cos2x при x = П/4? Каково значение производной функции (x-3)/(x-1) в точке x=2?
Solnce
Давайте решим поставленные задачи:
1. Для начала найдем производную функции \(f(x) = \cos(3x)\). Для этого используем правило дифференцирования сложной функции (chain rule). По этому правилу, производная сложной функции равна произведению производной внешней функции на производную внутренней функции. В данном случае, внешняя функция - \(\cos(u)\), где \(u = 3x\), а внутренняя функция - \(u = 3x\). Найдем производные внешней и внутренней функций:
Производная внешней функции: \(\frac{d}{du}(\cos(u) = -\sin(u)\)
Производная внутренней функции: \(\frac{du}{dx} = 3\)
Теперь, умножим эти два значения, чтобы найти производную функции \(f(x) = \cos(3x)\):
\(f"(x) = -\sin(3x) \cdot 3\)
Теперь подставим \(x = \frac{\pi}{2}\) в производную функции, чтобы найти значение производной в данной точке:
\(f"\left(\frac{\pi}{2}\right) = -\sin\left(3 \cdot \frac{\pi}{2}\right) \cdot 3\)
\(f"\left(\frac{\pi}{2}\right) = -\sin\left(\frac{3\pi}{2}\right) \cdot 3\)
Мы знаем, что \(\sin\left(\frac{3\pi}{2}\right) = -1\), поэтому:
\(f"\left(\frac{\pi}{2}\right) = -(-1) \cdot 3\)
\(f"\left(\frac{\pi}{2}\right) = 3\)
Таким образом, значение производной функции \(\cos(3x)\) при \(x = \frac{\pi}{2}\) равно 3.
2. Теперь рассмотрим функцию \(g(x) = \cos(2x)\) и найдем производную функции \(g"(x)\). Как и в предыдущем случае, мы будем использовать правило сложной функции:
Производная внешней функции: \(\frac{d}{du}(\cos(u) = -\sin(u)\)
Производная внутренней функции: \(\frac{du}{dx} = 2\)
Умножим эти значения, чтобы найти производную функции \(g(x) = \cos(2x)\):
\(g"(x) = -\sin(2x) \cdot 2\)
Теперь подставим \(x = \frac{\pi}{4}\) в производную функции, чтобы найти значение производной в данной точке:
\(g"\left(\frac{\pi}{4}\right) = -\sin\left(2 \cdot \frac{\pi}{4}\right) \cdot 2\)
\(g"\left(\frac{\pi}{4}\right) = -\sin\left(\frac{\pi}{2}\right) \cdot 2\)
Мы знаем, что \(\sin\left(\frac{\pi}{2}\right) = 1\), поэтому:
\(g"\left(\frac{\pi}{4}\right) = -(1) \cdot 2\)
\(g"\left(\frac{\pi}{4}\right) = -2\)
Таким образом, значение производной функции \(\cos(2x)\) при \(x = \frac{\pi}{4}\) равно -2.
3. Наконец, найдем значение производной функции \(\left(\frac{x-3}{x-1}\right)\) в точке \(x = 2\). Для этого вычислим производную функции \(h"(x)\), используя правило дифференцирования частного функций:
Производная числителя: \(\frac{d}{dx}(x-3) = 1\)
Производная знаменателя: \(\frac{d}{dx}(x-1) = 1\)
Теперь применим формулу для производной частного функций:
\(h"(x) = \frac{(1) \cdot (x - 1) - (1) \cdot (x - 3)}{(x - 1)^2}\)
Упростим это выражение:
\(h"(x) = \frac{x - 1 - (x - 3)}{(x - 1)^2}\)
\(h"(x) = \frac{x - 1 - x + 3}{(x - 1)^2}\)
\(h"(x) = \frac{2}{(x - 1)^2}\)
Теперь подставим \(x = 2\) в производную функции, чтобы найти значение производной в данной точке:
\(h"(2) = \frac{2}{(2 - 1)^2}\)
\(h"(2) = \frac{2}{1^2}\)
\(h"(2) = \frac{2}{1}\)
\(h"(2) = 2\)
Таким образом, значение производной функции \(\frac{x - 3}{x - 1}\) при \(x = 2\) равно 2.
Надеюсь, что мое пошаговое объяснение было полезным и понятным. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, задавайте!
1. Для начала найдем производную функции \(f(x) = \cos(3x)\). Для этого используем правило дифференцирования сложной функции (chain rule). По этому правилу, производная сложной функции равна произведению производной внешней функции на производную внутренней функции. В данном случае, внешняя функция - \(\cos(u)\), где \(u = 3x\), а внутренняя функция - \(u = 3x\). Найдем производные внешней и внутренней функций:
Производная внешней функции: \(\frac{d}{du}(\cos(u) = -\sin(u)\)
Производная внутренней функции: \(\frac{du}{dx} = 3\)
Теперь, умножим эти два значения, чтобы найти производную функции \(f(x) = \cos(3x)\):
\(f"(x) = -\sin(3x) \cdot 3\)
Теперь подставим \(x = \frac{\pi}{2}\) в производную функции, чтобы найти значение производной в данной точке:
\(f"\left(\frac{\pi}{2}\right) = -\sin\left(3 \cdot \frac{\pi}{2}\right) \cdot 3\)
\(f"\left(\frac{\pi}{2}\right) = -\sin\left(\frac{3\pi}{2}\right) \cdot 3\)
Мы знаем, что \(\sin\left(\frac{3\pi}{2}\right) = -1\), поэтому:
\(f"\left(\frac{\pi}{2}\right) = -(-1) \cdot 3\)
\(f"\left(\frac{\pi}{2}\right) = 3\)
Таким образом, значение производной функции \(\cos(3x)\) при \(x = \frac{\pi}{2}\) равно 3.
2. Теперь рассмотрим функцию \(g(x) = \cos(2x)\) и найдем производную функции \(g"(x)\). Как и в предыдущем случае, мы будем использовать правило сложной функции:
Производная внешней функции: \(\frac{d}{du}(\cos(u) = -\sin(u)\)
Производная внутренней функции: \(\frac{du}{dx} = 2\)
Умножим эти значения, чтобы найти производную функции \(g(x) = \cos(2x)\):
\(g"(x) = -\sin(2x) \cdot 2\)
Теперь подставим \(x = \frac{\pi}{4}\) в производную функции, чтобы найти значение производной в данной точке:
\(g"\left(\frac{\pi}{4}\right) = -\sin\left(2 \cdot \frac{\pi}{4}\right) \cdot 2\)
\(g"\left(\frac{\pi}{4}\right) = -\sin\left(\frac{\pi}{2}\right) \cdot 2\)
Мы знаем, что \(\sin\left(\frac{\pi}{2}\right) = 1\), поэтому:
\(g"\left(\frac{\pi}{4}\right) = -(1) \cdot 2\)
\(g"\left(\frac{\pi}{4}\right) = -2\)
Таким образом, значение производной функции \(\cos(2x)\) при \(x = \frac{\pi}{4}\) равно -2.
3. Наконец, найдем значение производной функции \(\left(\frac{x-3}{x-1}\right)\) в точке \(x = 2\). Для этого вычислим производную функции \(h"(x)\), используя правило дифференцирования частного функций:
Производная числителя: \(\frac{d}{dx}(x-3) = 1\)
Производная знаменателя: \(\frac{d}{dx}(x-1) = 1\)
Теперь применим формулу для производной частного функций:
\(h"(x) = \frac{(1) \cdot (x - 1) - (1) \cdot (x - 3)}{(x - 1)^2}\)
Упростим это выражение:
\(h"(x) = \frac{x - 1 - (x - 3)}{(x - 1)^2}\)
\(h"(x) = \frac{x - 1 - x + 3}{(x - 1)^2}\)
\(h"(x) = \frac{2}{(x - 1)^2}\)
Теперь подставим \(x = 2\) в производную функции, чтобы найти значение производной в данной точке:
\(h"(2) = \frac{2}{(2 - 1)^2}\)
\(h"(2) = \frac{2}{1^2}\)
\(h"(2) = \frac{2}{1}\)
\(h"(2) = 2\)
Таким образом, значение производной функции \(\frac{x - 3}{x - 1}\) при \(x = 2\) равно 2.
Надеюсь, что мое пошаговое объяснение было полезным и понятным. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, задавайте!
Знаешь ответ?