Нейросеть

ГДЗ: Упражнение 808 - § 46 (Производная) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Страницы: 243, 244, 245
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
Издание:

808 упражнение:

Дифференцируема ли функция \( y = f(x) \) в точке \( x \), если:

1) \( y = \frac{x - 3}{x^2 - 1} \), \( x = 1 \)

Шаг 1: Анализ непрерывности функции

  • Функция \( y = f(x) = \frac{x - 3}{x^2 - 1} \) является дробно-рациональной функцией. Область определения функции - все действительные числа, кроме тех, которые обращают знаменатель в ноль: \( x^2 - 1 = 0 \implies (x - 1)(x + 1) = 0 \).
    Таким образом, \( x \ne 1 \) и \( x \ne -1 \).

  • В точке \( x = 1 \) знаменатель равен \( 1^2 - 1 = 0 \), а числитель равен \( 1 - 3 = -2 \). Поскольку знаменатель равен нулю, а числитель не равен нулю, в точке \( x = 1 \) функция имеет разрыв второго рода (вертикальная асимптота).


Шаг 2: Вывод о дифференцируемости

  • Необходимое условие дифференцируемости: Если функция дифференцируема в точке, то она обязательно должна быть непрерывна в этой точке.

  • Так как функция \( f(x) \) не определена и, следовательно, непрерывна в точке \( x = 1 \), она не может быть дифференцируема в этой точке.

Ответ: Функция \( y = \frac{x - 3}{x^2 - 1} \) не дифференцируема в точке \( x = 1 \), поскольку она не определена в этой точке (имеет разрыв).

2) \( y = \frac{3x - 5}{(x - 3)^2} \), \( x = 3 \)

Шаг 1: Анализ непрерывности функции

  • Функция \( y = f(x) = \frac{3x - 5}{(x - 3)^2} \) является дробно-рациональной функцией. Область определения: все действительные числа, кроме \( x = 3 \), так как в этой точке знаменатель \( (x - 3)^2 = 0 \).

  • В точке \( x = 3 \) знаменатель равен \( 0 \), а числитель равен \( 3(3) - 5 = 9 - 5 = 4 \ne 0 \). Следовательно, в точке \( x = 3 \) функция имеет разрыв второго рода (вертикальная асимптота).


Шаг 2: Вывод о дифференцируемости

  • Поскольку функция непрерывна в точке \( x = 3 \), она не дифференцируема в этой точке.

Ответ: Функция \( y = \frac{3x - 5}{(x - 3)^2} \) не дифференцируема в точке \( x = 3 \), так как она не определена в этой точке.

3) \( y = \sqrt{x + 1} \), \( x = 0 \)

Шаг 1: Нахождение производной \( y' \)

  • Функция: \( y = \sqrt{x + 1} = (x + 1)^{\frac{1}{2}} \).

  • Находим производную, используя правило для сложной функции:
    \( y' = \left( (x + 1)^{\frac{1}{2}} \right)' = \frac{1}{2} (x + 1)^{\frac{1}{2} - 1} \cdot (x + 1)' \).
    Производная внутренней функции \( (x + 1)' = 1 \).

  • Таким образом, \( y' = \frac{1}{2} (x + 1)^{-\frac{1}{2}} \cdot 1 = \frac{1}{2\sqrt{x + 1}} \).


Шаг 2: Вычисление \( y'(0) \)

  • Подставляем \( x = 0 \) в выражение для производной:
    \( y'(0) = \frac{1}{2\sqrt{0 + 1}} = \frac{1}{2\sqrt{1}} = \frac{1}{2} \).


Шаг 3: Вывод о дифференцируемости

  • Так как производная функции \( y'(0) \) существует и равна \( \frac{1}{2} \), функция дифференцируема в точке \( x = 0 \).

Ответ: Функция \( y = \sqrt{x + 1} \) дифференцируема в точке \( x = 0 \), так как ее производная \( y'(0) = \frac{1}{2} \) существует.

4) \( y = \sqrt{5 - x} \), \( x = 4 \)

Шаг 1: Нахождение производной \( y' \)

  • Функция: \( y = \sqrt{5 - x} = (5 - x)^{\frac{1}{2}} \). Область определения: \( 5 - x \ge 0 \implies x \le 5 \).

  • Находим производную с помощью цепного правила:
    \( y' = \left( (5 - x)^{\frac{1}{2}} \right)' = \frac{1}{2} (5 - x)^{\frac{1}{2} - 1} \cdot (5 - x)' \).

  • Производная внутренней функции \( (5 - x)' = (5)' - (x)' = 0 - 1 = -1 \).

  • Таким образом, \( y' = \frac{1}{2} (5 - x)^{-\frac{1}{2}} \cdot (-1) = -\frac{1}{2\sqrt{5 - x}} \).


Шаг 2: Вычисление \( y'(4) \)

  • Подставляем \( x = 4 \) в выражение для производной:
    \( y'(4) = -\frac{1}{2\sqrt{5 - 4}} = -\frac{1}{2\sqrt{1}} = -\frac{1}{2} \).


Шаг 3: Вывод о дифференцируемости

  • Так как производная функции \( y'(4) \) существует и равна \( -\frac{1}{2} \), функция дифференцируема в точке \( x = 4 \).

Ответ: Функция \( y = \sqrt{5 - x} \) дифференцируема в точке \( x = 4 \), так как ее производная \( y'(4) = -\frac{1}{2} \) существует.

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.
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 \( n \).
Правила дифференцирования
Правила для нахождения производной суммы, разности, произведения и частного функций, а также правило для производной функции, умноженной на константу.
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.
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.
Физический смысл производной
Если \( s(t) \) - закон движения тела, то производная \( s'(t) \) является мгновенной скоростью \( v(t) \) тела в момент времени \( t \).

Задали создать проект?

Создай с помощью ИИ за 5 минут

До 90% уникальность
Готовый файл Word
15-30 страниц
Список источников по ГОСТ
Оформление по ГОСТ
Таблицы и схемы

Другие упражнения из параграфа § 46

802 803 804 805 806 807 808 809 810 811 812 813 814 815 816 817 818 819 820 821 822 823 824 825 826 827 828 829 830
Уведомление об авторском праве и цитировании

ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.

Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).

В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.