I POCHODNA - INTERPRETACJA GEOMETRYCZNA

Podobne dokumenty
dr inż. Zbigniew Szklarski

Wykład 2. Granice, ciągłość, pochodna funkcji i jej interpretacja geometryczna

I. Pochodna i różniczka funkcji jednej zmiennej. 1. Definicja pochodnej funkcji i jej interpretacja fizyczna. Istnienie pochodnej funkcji.

( ) Lista 2 / Granica i ciągłość funkcji ( z przykładowymi rozwiązaniami)

dr inż. Zbigniew Szklarski

Wykład 7: Pochodna funkcji zastosowania do badania przebiegu zmienności funkcji

Całkowanie. dx d) x 3 x+ 4 x. + x4 big)dx g) e x 4 3 x +a x b x. dx k) 2x ; x 0. 2x 2 ; x 1. (x 2 +3) 6 j) 6x 2. x 3 +3 dx k) xe x2 dx l) 6 1 x dx

Analiza matematyczna v.1.6 egzamin mgr inf niestacj 1. x p. , przy założeniu, że istnieją lim

ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA POZIOM ROZSZERZONY Etapy rozwiązania zadania , 3 5, 7

ZADANIA Z ZAKRESU SZKOŁY PODSTAWOWEJ, GIMNAZJUM I SZKOŁY ŚREDNIEJ

MATEMATYKA Wykład 4 (Funkcje) przyporządkowany został dokładnie jeden element

WEKTORY skalary wektory W ogólnym przypadku, aby określić wektor, należy znać:

Notatki z Analizy Matematycznej 4. Jacek M. Jędrzejewski

Wektory [ ] Oczywiście wektor w przestrzeni trójwymiarowej wektor będzie miał trzy współrzędne. B (x B. , y B. α A (x A, y A ) to jest wektor

Modelowanie i obliczenia techniczne. Metody numeryczne w modelowaniu: Różniczkowanie i całkowanie numeryczne

Matematyka II. Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna Semestr letni 2018/2019 Wykład 1

Klucz odpowiedzi do zadań zamkniętych i schemat oceniania zadań otwartych

VI. Rachunek całkowy. 1. Całka nieoznaczona

± - małe odchylenie od osi. ± - duże odchylenie od osi

Wykład 5. Zagadnienia omawiane na wykładzie w dniu r

MATEMATYKA Przed próbną maturą. Sprawdzian 1. (poziom podstawowy) Rozwiązania zadań

Rachunek różniczkowy funkcji jednej zmiennej

PRÓBNA MATURA Z MATEMATYKI Z OPERONEM LISTOPAD ,0. 3x 6 6 3x 6 6,

Wzory uproszczonego mno zenia: (a + b) 2 = a 2 + 2ab + b 2, (a b) 2 = a 2 2ab + b 2, a 2 b 2 = (a b) (a + b).

dr inż. Zbigniew Szklarski

Wymagania edukacyjne matematyka klasa 2 zakres podstawowy 1. SUMY ALGEBRAICZNE

Wykład 2. Pojęcie całki niewłaściwej do rachunku prawdopodobieństwa

Ekoenergetyka Matematyka 1. Wykład 15. CAŁKI OZNACZONE. Egzaminy I termin poniedziałek :00 Aula B sala 12B Wydział Informatyki

Pochodna funkcji. Pochodna funkcji w punkcie. Różniczka funkcji i obliczenia przybliżone. Zastosowania pochodnych. Badanie funkcji.

Roksana Gałecka Okreslenie pochodnej funkcji, podstawowe własnosci funkcji różniczkowalnych

ZADANIA Z ANALIZY MATEMATYCZNEJ dla I roku kierunku informatyka WSZiB

EGZAMIN MATURALNY OD ROKU SZKOLNEGO 2014/2015 MATEMATYKA POZIOM ROZSZERZONY ROZWIĄZANIA ZADAŃ I SCHEMATY PUNKTOWANIA (A1, A2, A3, A4, A6, A7)

Funkcje materiały pomocnicze dla studentów I roku farmacji i analityki medycznej Opracował: dr Krzysztof Kłaczkow F U N K C J E

SIMR 2013/14, Analiza 1, wykład 5, Pochodna funkcji

Całki oznaczone. Funkcja górnej granicy całkowania. Zastosowania całek oznaczonych. Całki niewłaściwe. Małgorzata Wyrwas

1 Definicja całki oznaczonej

Pochodna funkcji wykład 5

Ekoenergetyka Matematyka 1. Wykład 8. CIĄGI LICZBOWE

Wyznacznik macierzy. - wyznacznik macierzy A

MATURA PRÓBNA 2 KLASA I LO

Rachunek różniczkowy funkcji jednej zmiennej. 1 Obliczanie pochodnej i jej interpretacja geometryczna

Całki oznaczone. Funkcja górnej granicy całkowania. Zastosowania całek oznaczonych. Całki niewłaściwe. Małgorzata Wyrwas

Maciej Grzesiak Instytut Matematyki Politechniki Poznańskiej. Całki oznaczone. lim δ n = 0. σ n = f(ξ i ) x i. (1)

PRZEGLĄD FUNKCJI ELEMENTARNYCH. (powtórzenie) y=f(x)=ax+b,

Temat lekcji Zakres treści Osiągnięcia ucznia

FUNKCJA KWADRATOWA. RÓWNANIA I NIERÓWNOŚCI DRUGIEGO STOPNIA.

Grażyna Nowicka, Waldemar Nowicki BADANIE RÓWNOWAG KWASOWO-ZASADOWYCH W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW AMFOTERYCZNYCH

Granica i ciągłość funkcji. 1 Granica funkcji rzeczywistej jednej zmiennej rzeczywistej

Wektor kolumnowy m wymiarowy macierz prostokątna o wymiarze n=1 Wektor wierszowy n wymiarowy macierz prostokątna o wymiarze m=1

(rachunek różniczkowy dot. funkcji ciągłych)

Wymagania na ocenę dopuszczającą z matematyki klasa II Matematyka - Babiański, Chańko-Nowa Era nr prog. DKOS /02

Całka oznaczona i całka niewłaściwa Zastosowania rachunku całkowego w geometrii

Ekstrema funkcji dwóch zmiennych

Piotr Stefaniak. Materiały uzupełniające do wykładu Matematyka

1 Rachunek zdań 3. 2 Funkcje liczbowe 6

25. RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE PIERWSZEGO RZĘDU. y +y tgx=sinx

Materiały diagnostyczne z matematyki poziom podstawowy

lim Np. lim jest wyrażeniem typu /, a

Rozwiązania maj 2017r. Zadania zamknięte

2. Ciągi liczbowe. Definicja 2.1 Funkcję a : N R nazywamy ciągiem liczbowym. Wartość funkcji a(n) oznaczamy symbolem a

2. FUNKCJE WYMIERNE Poziom (K) lub (P)

Wspomaganie obliczeń za pomocą programu MathCad

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Matematyka. Poziom rozszerzony. Listopad Wskazówki do rozwiązania zadania =

Całki oznaczone. wykład z MATEMATYKI

Oznaczenia: K wymagania konieczne; P wymagania podstawowe; R wymagania rozszerzające; D wymagania dopełniające; W wymagania wykraczające

ODLEGŁOŚĆ NA PŁASZCZYŹNIE - SPRAWDZIAN

[L] Rysunek Łuk wolnopodparty, paraboliczny wymiary, obciążenie, oznaczenia.

Pochodne i całki, macierze i wyznaczniki

f(x)dx (1.7) b f(x)dx = F (x) = F (b) F (a) (1.2)

Analiza Matematyczna (część II)

Analiza matematyczna i algebra liniowa Całka oznaczona

Zastosowania całki oznaczonej

Wymagania kl. 2. Uczeń:

Rozwiązywanie zadań z dynamicznego ruchu płaskiego część I 9

Analiza matematyczna i algebra liniowa Pochodna funkcji

ANALIZA MATEMATYCZNA 1

FUNKCJA KWADRATOWA JEDNOMIAN II STOPNIA. Definicja. Jednomianem II -go stopnia nazywamy funkcję f(x) R R daną wzorem. f(x) = ax 2.

Wykład 3: Transformata Fouriera

3. F jest lewostronnie ciągła

RACHUNEK RÓŻNICZKOWY I CAŁKOWY WSB-NLU 2006/7 3

Wykład z matematyki dla studentów Inżynierii Środowiska. Wykład 1. Literatura PRZEGLĄD FUNKCJI ELEMENTARNYCH

Całka Riemanna. Analiza Matematyczna. Alexander Denisjuk

Wymagania edukacyjne matematyka klasa 2b, 2c, 2e zakres podstawowy rok szkolny 2015/ Sumy algebraiczne

f(x + x) f(x) . x Pochodne ważniejszych funkcji elementarnych (c) = 0 (x α ) = αx α 1, gdzie α R \ Z (sin x) = cos x (cos x) = sin x

Funkcje elementarne. Matematyka 1

Funkcje trygonometryczne. XX LO (wrzesień 2016) Matematyka elementarna Temat #5 1 / 14

Pochodna funkcji jednej zmiennej

Funkcje wielu zmiennych

Zastosowanie matematyki w ekonomii

Matematyka 1 (Wydziaª Architektury) Lista 1 - funkcje elmenetarne. 2. Rozwi za nast puj ce równania lub nierówno±ci:

RACHUNEK CAŁKOWY. Funkcja F jest funkcją pierwotną funkcji f na przedziale I R, jeżeli. F (x) = f (x), dla każdego x I.

Matematyka. rok akademicki 2008/2009, semestr zimowy. Konwersatorium 1. Własności funkcji

2. Na ich rozwiązanie masz 90 minut. Piętnaście minut przed upływem tego czasu zostaniesz o tym poinformowany przez członka Komisji Konkursowej.

CAŁKA OZNACZONA JAKO SUMA SZEREGU

Wektory. P. F. Góra. rok akademicki

Granica i ciągłość funkcji. 1 Granica funkcji rzeczywistej jednej zmiennej rzeczywsitej

mgh. Praca ta jest zmagazynowana w postaci energii potencjalnej,

ZADANIA OTWARTE. Są więc takie same. Trzeba jeszcze pokazać, że wynoszą one 2b, gdyż taka jest długość krawędzi dwudziestościanu.

N(0, 1) ) = φ( 0, 3) = 1 φ(0, 3) = 1 0, 6179 = 0, 3821 < t α 1 e t dt α > 0. f g = fg. f = e t f = e t. U nas: g = t α 1 g = (α 1)t α 2

f(g(x))g (x)dx = 6) x 2 1

Transkrypt:

I ROK GOSPODARKA PRZESTRZENNA semestr I POCHODNA - INTERPRETACJA GEOMETRYCZNA Przpomnijm definicję ilorzu róŝnicowego : Definicj (ilorzu róŝnicowego) : Ilorzem róŝnicowm funkcji f : (,b) R odpowidjącm przrostowi rgumentu 0 o liczbę 0 tką, Ŝe 0 + (,b) nzwm liczbę : f (0 + ) f (0) Interpretcj geometrczn : Ilorz róŝnicow / jest to tngens kąt nchleni siecznej AB do osi O. f ( ) f ( ) tg( ) 0 + β 0 f() B A β α d D C d + tg ( β) BC AC JeŜeli ozncz czs, f() długość drogi, jką ciło przebło od początku ruchu do chwili, to f( 0 + )-f( 0 ) jest długością drogi przebtej w czsie od chwili 0 do 0 +. Ilorz róŝnicow / nosi nzwę prędkości średniej ruchu w czsie od chwili 0 do 0 +. - -

I ROK GOSPODARKA PRZESTRZENNA semestr Spdek siecznej AB przecinjącej wkres funkcji f() w punktch A i B m wrtość : f ( + ) f ( 0 0 Równnie tej siecznej m postć : f ( ) f ( ) f ( ) 0 + 0 0 ( 0). ) Gd 0, punkt B zbliŝ się po krzwej do punktu A, sieczn zś obrc się wokół punktu A. Jej spdek dąŝ do f( 0 ), ztem sieczn zbliŝ się do prostej przechodzącej przez punkt A, prostej nzwnej stczną do krzwej +f() w punkcie A, prostej o równniu : f (0) f (0) ( 0) f (0 ) tgα Krótko : Gd 0, punkt B zbliŝ się do A, sieczn z A zbliŝ się do stcznej w A. Definicj geometrczn (pochodnej funkcji) : Pochodn funkcji f() w dnm punkcie równ się spdkowi stcznej do wkresu tej funkcji w rozwŝnm punkcie. II FIZYCZNA INTERPRETACJA POCHODNEJ JeŜeli punkt porusz się po linii prostej ruchem jednostjnm, to prędkość tego ruchu mierzm stosunkiem drogi do czsu, czli stosunkiem przrostu drogi do przrostu czsu. s f (t + ) f (t) gdzie t ozncz czs s f(t) długość drogi jką przebł punkt od początku ruchu do chwili t f(t+) f(t) długość drogi przebtej w czsie t od chwili t do chwili t+. Dl ruchu jednostjnego po linii prostej ten stosunek przrostu drogi do przrostu czsu zmieni się ustwicznie. Ab mówić o prędkości w tkim ruchu, nleŝ wziąć grnicę tego stosunku, gd przrost czsu dąŝ do zer. Definicj (prędkości) : Prędkość chwilow jest pochodną drogi względem czsu, co zpisujem : s v lim 0 Niech funkcj v (t) ozncz prędkość, po nlogicznch rozwŝnich mm : Definicj (przspieszenie) : Przspieszenie jest pochodną prędkości względem czsu, co zpisujem : v lim 0 - -

I ROK GOSPODARKA PRZESTRZENNA semestr Przkłd. Funkcj połoŝeni punktu P n osi liczbowej dn jest wzorem: s(t) t 3 t + 36t 0, gdzie t mierzone jest w sekundch s(t) w centmetrch. Opisć ruch punktu P w przedzile czsu <-, 9>. Rozwiąznie. RóŜniczkując otrzmujem v(t) s (t) 3t 4t + 36 3(t )( t 6), (t) v (t) 6t - 4 6(t 4). W konsekwencji zerow prędkość osiągn jest dl t i t 6. Musim więc sprwdzić zchownie s w przedziłch (-, ), (, 6) i (6, 9). Tblic zwier wrtości połoŝeni, prędkości i przspieszeni w wŝnch punktch czsowch, minowicie n końcch rozwŝnego przedziłu czsu i w punktch, w którch prędkość lub przspieszenie są równe zeru. t - 4 6 9 s(t) -69-4 -0 6 v(t) 63 0-0 63 (t) -30-0 30 Schemtcznie moŝn ruch punktu P przedstwić jk n rsunku. Krzw pokzn nd osią liczbową nie jest torem punktu, pokzuje tlko sposób jego poruszni się. Dl t - punkt znjduje się 69 cm n lewo od początku osi i porusz się w prwo z prędkością 63 cm/sek. Ujemne przspieszenie -30 cm/sek wskzuje, Ŝe prędkość zmniejsz się w kŝdej sekundzie o 30 cm/sek. Punkt porusz się w prwo corz wolniej, Ŝ dl t osiąg zerową prędkość, cm n prwo od początku osi. Przspieszenie, w tm momencie ciągle ujemne, () -, powoduje zminę kierunku ruchu punktu P i wzrost jego szbkości do cm/sek. dl t 4 (prędkość punktu w tm momencie wnosi -cm/sek.). Dl t 4 przspieszenie równe jest zeru nstępnie przjmuje wrtości dodtnie, powodując zwiększenie prędkości. Dl t 6, w połoŝeniu s(6) -0, prędkość przjmuje wrtość v(6) 0. Wówczs punkt P po rz drugi zmieni kierunek ruchu, osiągjąc dl t 9 połoŝenie s(9) 70 i prędkość v(9) 63. Fizczn interpretcj pochodnej w nuce o cieple: Niech Q(t) ozncz ilość ciepł potrzebną n to, b jednostkę pewnego cił podgrzć od tempertur 0 o do t stopni, wówczs ilość ciepł potrzebn n podgrznie od tempertur t do t+ wnosi Q(t+ t)-q(t) - 3 -

I ROK GOSPODARKA PRZESTRZENNA semestr Definicj (średnie ciepło włściwe) : Średnim ciepłem włściwm nzwm ilorz róŝnicow : Q Q(t + ) Q(t) Definicj (ciepło włściwe) : Ciepło włściwe prz temperturze t jest pochodną : Q Q (t) lim 0 Fizczn interpretcj pochodnej w elektrotechnice: NtęŜeniem prądu nzwm ilość elektrczności przepłwjącej w jednostce czsu. Jest to więc stosunek przrostu Θ ilości elektrczności przepłwjącej do przrostu czsu t, to zncz Θ Θ(t + ) Θ(t) i Tk jest dl prądu stłego. Jeśli prąd jest zmienn, wówczs trzeb brć pod uwgę grnicę powŝszego ilorzu, gd t 0 Definicj (ntęŝenie prądu) : NtęŜenie prądu i jest pochodną funkcji ilości elektrczności względem czsu t. Θ i Θ (t) lim 0 III FUNKCJA ODWROTNA I JEJ POCHODNA JeŜeli funkcj f() w jkimś przedzile jest rosnąc lub mlejąc to moŝn tkŝe uwŝć z funkcję zmiennej, tzn. g(). Funkcj g jest funkcją odwrotną do funkcji f. Np. Dl f()- mm g()+, dl f() mm g()log. dl f() dl 0<<, mm g()+ / dl 0. N podstwie definicji pochodnej mm lim lim 0 0 lim 0 gdŝ funkcj f() jest ciągł, tzn. gd 0, to i 0. Definicj : Pochodn funkcji odwrotnej równ jest odwrotności pochodnej funkcji dnej. - 4 -

I ROK GOSPODARKA PRZESTRZENNA semestr Uwg : Wzór n pochodną ( n ) n n- jest prwdziw dl wkłdnik n będącego liczbą wmierną. Mm ztem ( ( m n ) ( ) n m ) n () m n m IV POCHODNA FUNKCJI ZŁOśONEJ Niech funkcj będzie funkcją złoŝoną, czli f()g h. Tką funkcją jest np. funkcj f()(3 +) g h, gdzie g, h3 + Definicj : Pochodn funkcji złoŝonej f()g h jest ilocznem pochodnej funkcji zewnętrznej g i pochodnej funkcji wewnętrznej h, tzn. f () (go h) g h Przkłd : Pochodn funkcji (3 +) to (3 +) (3 +0)(3 +) V POCHODNE FUNKCJI WYKŁADNICZEJ I LOGARYTMICZNEJ Zpiszm ilorz róŝnicow dl funkcji wkłdniczej : + f ( + ) f () Problem jest z wliczeniem grnic. Postępujem nstępująco : lim 0, niech δ log ( + δ) lim 0 δ lim lim δ 0 log ( + δ) δ 0 log ( + δ) δ log e ln - 5 -

I ROK GOSPODARKA PRZESTRZENNA semestr Stąd lim lim lim ln 0 0 0 Ztem orz ( ) ln (e ) e Funkcj logrtmiczn jest funkcją odwrotną do funkcji wkłdniczej, ztem jej pochodn jest odwrotnością pochodnej funkcji wkłdniczej. log d d log ln ln ln Stąd : (log ) (ln ) ln ln e VI POCHODNE FUNKCJI TRYGONOMETRYCZNYCH I CYKLOMETRYCZNYCH Pochodne funkcji trgonometrcznch : f ( + ) f () ( + ) () α β α + β α β cos lim lim 0 0 cos ( ) cos ---------------------------------------------- + lim cos( + ) cos 0-6 -

I ROK GOSPODARKA PRZESTRZENNA semestr cos( + ) cos() cos α β α + β cosα cosβ + lim 0 (cos ) -------------------------------------------- tg cos lim lim ( + ) 0 0 + tg cos cos cos cos ctg ( + ctg ) -------------------------------------------- Pochodne funkcji cklometrcznch : Funkcj cklometrczn jest funkcją odwrotną do funkcji trgonometrcznej, ztem jej pochodn jest odwrotnością pochodnej funkcji trgonometrcznej. d rc cos d (rc ) cos (rc ) Stąd : (rc ) Anlogicznie moŝn wprowdzić wzor : (rc cos) (rc tg ) + (rc ctg ) + - 7 -

I ROK GOSPODARKA PRZESTRZENNA semestr VII. POCHODNE FUNKCJI PODSTAWOWYCH 3 4 5 6 7 k 8 tg 9 ctg Funkcj Pochodn Uwgi 0 log ln rc 3 rccos 4 rctg 5 rcctg 6 g c c R 0 ' cos cos ln e ' e k ( ) '( ) k k k {,,... } π + kπ cos kπ > 0, ln 0 < < + > 0 < < + π π < < + < < + 0 < < π π < < + + + 0 < < π k g k {,,... } k Przkłd 3. ) ( 7 +) 3 ; 3 u, 7 + u, ( 7 ) 30 ' 3 u 30 7 7 +, b) 0 ; u, u 0, - 8 -

I ROK GOSPODARKA PRZESTRZENNA semestr cos u 0 0cos0, c) rc( ) ; rc u, u,, u d) e ;, u e, u e u cos e cos e) rccos ; rccosu, u,, u f) e cos ; e cos e, g) cos e ; ( ) cos e, h) u e ; u( ) cos, u u cos ( e )' u' e ( ) e ( ), i) ln + ; ( ) ( + ) ' ( ) + + ( + ) - 9 -