Тема. Дотична до графіка функції. Рівняння дотичної до графіка функції.
Sin x + 6х5 tg x + .
Тема. Похідна тригонометричних функцій
План
- Похідна тригонометричних функцій.
- Функція синус має похідну в будь-якій точці
(sin x)′ = cos x
- Функція косинус має похідну в будь-якій точці
(cos x)′ = - sin x
- Функція тангенс має похідну в будь-якій точці
(tg x)′ =
- Функція котангенс має похідну в будь-якій точці
(ctg x)′ = -
- Формула диференціювання складної функції
(sin (аx + b))′ = a cos (аx + b)
(sin u)′ = cos u ∙ u'
(cos u)′ = - sin u ∙ u'
(tg u)′ = ∙ u′
(ctg u)′ = -∙ u′
Приклад 1. Знайти похідну функції у = sin x + cos x + tg x + 5.
Розв’язання: у' = (sin x)′ + (cos x)′ + (tg x)′ + (5)′ = cos x - sin x + .
Приклад 2. Знайти похідну функції у = х3 sin x.
Розв’язання: у' = (х3)′ sin x + (sin x)′ х3 = 3х2 sin x + х3 cos x.
Приклад 3. Знайти похідну функції у = 10 ctg x + 5 cos x + х6 tg x.
Розв’язання: у' = 10 (ctg x)′+ 5 (cos x)′+ (х6)′tg x + (tg x)′х6 =
= - 10 - 5 sin x + 6х5 tg x + х6 =
Приклад 4. Знайти похідну функції у = .
Розв’язання: у' = - (cos x)′= = .
План
- Дотична до графіка функції.
- Рівняння дотичної до графіка функції.
1. Дотична до графіка функції | ||||||||||
Наочне уявлення про дотичну до кривої можна отримати, виготовивши криву з цупкого матеріалу (наприклад, з дроту) і прикладаючи до кривої лінійку у вибраній точці (рис.1). Якщо ми зобразимо криву на папері, а потім будемо вирізати фігуру, обмежену цією кривою, то ножиці теж будуть напрямлені по дотичній до кривої.
Спробуємо перекласти наочне уявлення про дотичну на більш точну мову.
Нехай задана деяка крива і точка М на ній (рис.2) Візьмемо на цій прямій іншу точку N і проведемо пряму через точки М і N. Цю пряму звичайно називають січною. Почнемо наближати точку N до точки М. Положення січної МN буде змінюватися, але при наближенні точки N до точки М воно почне стабілізуватися.
Дотичною до кривої в даній точці М називається граничне положення січної МN.
Рис. 1 Рис.2
| ||||||||||
Щоб записати це означення за допомогою формул, будемо вважати, що крива – це графік у = f(x), а точка М, яка знаходиться на графіку, задана своїми координатами (х0; у0) = (х0; f(x0)). Дотичною є деяка пряма, яка проходить через точку М. Щоб побудувати цю пряму, достатньо знати кут нахилу дотичної до осі Ох. Нехай точка N (через яку проходить січна МN) має абсцису х0 + ∆х. Коли точка N, рухаючись по графіку функції у = f(x), наближається до точки М (це буде при ), то величина кута NМТ наближається до величини кута нахилу дотичної МА до осі Ох. Оскільки , то при значення наближається до , тобто | ||||||||||
2. Рівняння дотичної до графіка функції | ||||||||||
| Тангенс кута нахилу дотичної в точці М з абсцисою х0 обчислюється за формулою . З іншого боку, . Тоді . Нагадаємо, що в рівнянні прямої у = kх + b кутовий коефіцієнт k дорівнює тангенсу кута нахилу прямої до осі Ох (кут відлічується від додатного напрямку осі Ох проти годинникової стрілки). Отже, якщо k – кутовий коефіцієнт дотичної, то . Тобто значення похідної в точці х0 дорівнює тангенсу кута нахилу дотичної до графіка функції в точці з абсцисою х0 і дорівнює кутовому коефіцієнту цієї дотичної. Таким чином, якщо у = kх + b – рівняння дотичної до графіка функції у = f(x) у точці М з абсцисою х0 і ординатою f(x0)), то . Тоді рівняння дотичної можна записати так: у = · х + b. Щоб знайти значення b, врахуємо, що ця дотична проходить через точку М (х0; f(x0)). Отже, координати точки М задовольняють останньому рівнянню, тобто f(x0) = · х0 + b. Звідси b = f(x0) -· х0, і рівняннядотичної матиме вигляд . Його зручно записати так: Це рівняння дотичної до графіка функції у = f(x) у точці з абсцисою х0. |