Функцияның туындысы туралы ұғым y f (x) функциясы қандайда бір (a;b) интервалында анықталсын.
x (a;b) -осы интервалдың белгілі бір нүктесі болсын.
х аргументіне x: x x (a;b) өсімшесін берейік, онда функция сәйкес
y f (x x) f (x)
өсімшесін қабылдайды.
функция өсімшесінің аргумент
өсімшесіне қатынасын құрайық, ол х, х х аралығындағы у функциясының х-ке қарағанда өзгеруінің орташа жылдамдығын анықтайды.
y x
Анықтама. y f (x)
функциясының өсімшесінің аргумент өсімшесіне
символдарының бірі арқылы белгілейді.
қатынасының, аргументтің өсімшесі нөлге ұмтылғандағы шегі бар болса,
онда оны осы y f (x) функциясының туындысы деп атайды және
Сонымен, анықтама бойынша:
f f (x)
x , , dx ,
x dy y
x f (x x) f (x)
y lim
x0
(3)
функциясы осы интервалда дифференциалданатын функция деп аталады,
функция туындысын табу амалы – дифференциалдау амалы деп аталады.
y f (x) функциясының
нүктесіндегі туындысының мәні
(a; b) интервалының әрбір нүктесінде туындысы болатын
немесе y(x0 ) арқылы белгіленеді.
y f (x)
х х0
xx0
y
f (x0 )
1-мысал. y х 2 функциясының туындысын тап.
Шешуі:
- х аргументіне х өсімшесін береміз;
-
функция өсімшесін табамыз: y: y (х x)2 х2 2х х (x)2
-осы қатынастың шегін табайық:
Осылайшы, х 2 2х .
- x қатынасын табайық,
y 2х х y 2х х х2
x x х 2х 2х
lim lim
y x0 x x0
Туындының физикалық мағынасы. Түзу сызықты қозғалыс жылдамдығы
t0 t t туралы есептеу V lim S алынған. Бұл теңдікті V S түрінде қайта жазсақ,
бұл материалдық нүктенің t уақыт мезетіндегі түзу сызықты қозғалысының
жылдамдығы осы процестің өту жылдамдығына тең болатындығын
көрсетеді.
Жалпылай айтсақ, y f (x) функциясы қандайда физикалық процесті
көрсетсе, онда туындысы осы процестің өту жылдамдығын көрсетеді. Туындының геометриялық мағынасы. Қисыққа жүргізілген жанама
туралы есепте жанаманың бұрыштық коэффициенті
берілген бағытта өтетін түзудің теңдеуінің
x0 x k tg lim y табылған болатын. Осы теңдікті f (x) tg k түрінде жазамыз, яғни х нүктесіндегі f (x) туындысы y f (x) функциясының графигіне абсциссасы х-ке тең нүктедегі жүргізілген жанамасының бұрыштық коэффициентіне тең. Егер М жанасу нүктесінің координатасы (х0 ; у0 ) болса, онда
жанаманың бұрыштық коэффициенті k f (x0 ) тең. Берілген нүкте арқылы
y y0 k(x x0 )
көмегімен жанаманың теңдеуін жазуға болады:
y y0 f x0 x x0
Жанамаға жанасу нүктесінде жүргізілген перпендикуляр қисыққа жүргізілген нормаль деп аталады. Нормаль жанамаға перпендикуляр болғандықтан, оның бұрыштық коэффициенті мынаған тең:
1 1
жан. 0
k f (x )
-
норм.
k -
1
0
(x x )
Сондықтан нормальдың теңдеуі мынадай түрде жазылады:
(егер f (x) 0 болса).
0
f (x )
0
y y -