Ниже подробные пошаговые решения для всех пунктов задачи.
- Найдите f'(x) и f'(x0)
a) f(x) = 3x^5 − 12x^2 + 6x + 2, x0 = 1
- Дифференцируем: f'(x) = 15x^4 − 24x + 6
- Значение в x0: f'(1) = 15·1^4 − 24·1 + 6 = 15 − 24 + 6 = −3
- Ответ: f'(x) = 15x^4 − 24x + 6; f'(1) = −3
б) f(x) = x sin x, x0 = π/2
- Дифференцируем по правилу произведения: f'(x) = sin x + x cos x
- Значение в x0: f'(π/2) = sin(π/2) + (π/2) cos(π/2) = 1 + (π/2)·0 = 1
- Ответ: f'(x) = sin x + x cos x; f'(π/2) = 1
- Найдите f'(x) для данных функций
а) f(x) = (2x + 1)/(x − 3)
- Используем частное: u = 2x + 1, u' = 2; v = x − 3, v' = 1
- f'(x) = (u'v − uv')/v^2 = [2(x − 3) − (2x + 1)·1]/(x − 3)^2
- Приводим к виду: f'(x) = (2x − 6 − 2x − 1)/(x − 3)^2 = −7/(x − 3)^2
- Домейн: x ≠ 3
- Ответ: f'(x) = −7/(x − 3)^2
б) f(x) = √[5]{x^3} = x^(3/5)
- Производная: f'(x) = (3/5) x^(−2/5)
- Домейн: x ≠ 0 (для x = 0 производная не существует)
- Альтернативно можно записать как f'(x) = 3/(5 x^(2/5)) для x > 0; общая форма (для действительных x ≠ 0) − (3/5) x^(−2/5)
- Ответ: f'(x) = (3/5) x^(−2/5) (x ≠ 0)
в) f(x) = 5x
- Просто: f'(x) = 5
- Ответ: f'(x) = 5
г) f(x) = √(2x − 1) = (2x − 1)^(1/2)
- Дифференцируем: f'(x) = (1/2)(2x − 1)^(−1/2) · 2 = 1/√(2x − 1)
- Домейн: 2x − 1 > 0 → x > 1/2
- Ответ: f'(x) = 1/√(2x − 1) (x > 1/2)
- Вычислите значение производной y = tan(4x) в точке x0 = −π/4
- y' = d/dx [tan(4x)] = sec^2(4x) · 4 = 4 sec^2(4x)
- В x0: 4x = 4(−π/4) = −π; cos(−π) = cos(π) = −1, sec^2(−π) = 1
- y'(−π/4) = 4 · 1 = 4
- Ответ: 4
- Найдите все значения x, для которых производная f'(x) = 0, где f(x) = x^3 − 6x^2 + 9x − 11
- f'(x) = 3x^2 − 12x + 9 = 3(x^2 − 4x + 3) = 3(x − 1)(x − 3)
- Обнуляем: x = 1 или x = 3
- Ответ: x ∈ {1, 3}
5)* Найдите f'(x) для следующих функций
а) f(x) = 6/√x + 3√[4]{x^4}
- 6/√x = 6x^(−1/2) → производная: −3 x^(−3/2)
- √[4]{x^4} = |x| ⇒ на домене первой части x > 0, здесь функция определена только для x > 0, поэтому |x| = x и производная 3
- В рамках допустимого домена x > 0: f'(x) = −3 x^(−3/2) + 3 = 3 − 3/x^(3/2)
- Ответ: f'(x) = 3 − 3/x^(3/2) (для x > 0)
б) f(x) = ln(3 + 2x)
- Производная: f'(x) = (1/(3 + 2x)) · 2 = 2/(3 + 2x)
- Домейн: 3 + 2x > 0
- Ответ: f'(x) = 2/(3 + 2x)
в) f(x) = x√(x^2 + 2x + 3)
- Пусть Q(x) = x^2 + 2x + 3; f(x) = x·√Q
- f'(x) = 1·√Q + x · [ (1/(2√Q))·(2x + 2) ] = √Q + x(x + 1)/√Q
- Приводим к общему знаменателю: f'(x) = [Q + x(x + 1)]/√Q = [ (x^2 + 2x + 3) + (x^2 + x) ]/√Q = (2x^2 + 3x + 3)/√Q
- Ответ: f'(x) = (2x^2 + 3x + 3) / √(x^2 + 2x + 3)
6)* Точка движется по прямой. x(t) = 13 + 10t − 5t^2. Найдите момент, когда точка остановится.
- Скорость: v(t) = dx/dt = 10 − 10t
- Остановка когда v(t) = 0 → 10 − 10t = 0 → t = 1
- Ответ: t = 1
7)* Найдите производную f(x) = ln√(cos x)
- ln√(cos x) можно записать как (1/2) ln(cos x)
- Производная: f'(x) = (1/2) · [−tan x] = −(1/2) tan x
- Домейн: cos x > 0 (чтобы аргумент логарифма и корня был допустим)
- Ответ: f'(x) = −(1/2) tan x, для cos x > 0
Если нужна дополнительная проверка по какому-то конкретному пункту или разбор другого варианта домена, скажи — объясню подробнее.