Номер 3, страница 170 - гдз по алгебре 10-11 класс учебник Колмогоров, Абрамов

Алгебра, 10-11 класс Учебник, авторы: Колмогоров Андрей Николаевич, Абрамов Александр Михайлович, Дудницын Юрий Павлович, издательство Просвещение, Москва, 2008, зелёного цвета

Авторы: Колмогоров А. Н., Абрамов А. М., Дудницын Ю. П.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение

Год издания: 2008 - 2025

Цвет обложки: зелёный, чёрный

ISBN: 978-5-09-019513-3

Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации

Алгебра и начала математического анализа

Популярные ГДЗ в 10 классе

Вопросы и задачи на повторение. Глава 2. Производная и её применения - номер 3, страница 170.

№3 (с. 170)
Условие. №3 (с. 170)
скриншот условия
Алгебра, 10-11 класс Учебник, авторы: Колмогоров Андрей Николаевич, Абрамов Александр Михайлович, Дудницын Юрий Павлович, издательство Просвещение, Москва, 2008, зелёного цвета, страница 170, номер 3, Условие Алгебра, 10-11 класс Учебник, авторы: Колмогоров Андрей Николаевич, Абрамов Александр Михайлович, Дудницын Юрий Павлович, издательство Просвещение, Москва, 2008, зелёного цвета, страница 170, номер 3, Условие (продолжение 2)

3. 1) Сформулируйте правила вычисления производных. Чему равна производная функции $f(x) = x^n$ ($n$ — целое число)?

Рис. 117

2) Дифференцируемая функция $f$ задана графиком (рис. 117). Постройте касательные к графику $f$ в указанных точках и найдите приближенные значения производной в точках $a, b, c, d$.

3) Продифференцируйте функцию:

а) $f(x) = (x + 2) \sin x$;

б) $f(x) = \frac{4}{(9+7x)^5}$;

в) $f(x) = x^3 - \frac{2}{x} + \cos 3x$;

г) $f(x) = \frac{x^2}{x+3}$.

Решение 5. №3 (с. 170)

1) Сформулируем основные правила вычисления производных (дифференцирования).

Пусть $u(x)$ и $v(x)$ — дифференцируемые функции, а $C$ — постоянная величина (константа).

Правило 1: Производная константы.

Производная постоянной величины равна нулю.

$ C' = 0 $

Правило 2: Правило постоянного множителя.

Постоянный множитель можно вынести за знак производной.

$ (C \cdot u)' = C \cdot u' $

Правило 3: Правило суммы и разности.

Производная суммы (разности) функций равна сумме (разности) их производных.

$ (u \pm v)' = u' \pm v' $

Правило 4: Правило произведения.

Производная произведения двух функций вычисляется по формуле:

$ (u \cdot v)' = u'v + uv' $

Правило 5: Правило частного.

Производная частного двух функций вычисляется по формуле:

$ \left(\frac{u}{v}\right)' = \frac{u'v - uv'}{v^2} $

Правило 6: Производная сложной функции (цепное правило).

Если $y = f(g(x))$, то ее производная равна произведению производной внешней функции по промежуточному аргументу на производную внутренней функции по основной переменной.

$ (f(g(x)))' = f'(g(x)) \cdot g'(x) $

Производная функции $ f(x) = x^n $ (n — целое число).

Производная степенной функции вычисляется по формуле (степенное правило):

$ (x^n)' = n \cdot x^{n-1} $

Эта формула справедлива для любого целого числа $n$.

Ответ: Основные правила дифференцирования включают правило производной константы, постоянного множителя, суммы/разности, произведения, частного и правило для сложной функции. Производная функции $ f(x) = x^n $, где $n$ — целое число, равна $ f'(x) = nx^{n-1} $.

2) Геометрический смысл производной функции в точке заключается в том, что ее значение равно угловому коэффициенту (тангенсу угла наклона) касательной к графику функции в этой точке. Для нахождения приближенного значения производной построим касательную в указанной точке и найдем ее угловой коэффициент $k$ по формуле $ k = \frac{\Delta y}{\Delta x} = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} $, выбрав две удобные точки $(x_1, y_1)$ и $(x_2, y_2)$ на касательной.

На рисунке 117 представлены два графика. Проведем анализ для каждого из них.

Для левого графика:

В точке a (где $ x = -3 $): Проведем касательную. Она проходит примерно через точки $(-4, 0)$ и $(-2, 4)$. Тогда угловой коэффициент $k_a \approx \frac{4 - 0}{-2 - (-4)} = \frac{4}{2} = 2$. Таким образом, $ f'(a) \approx 2 $.

В точке b (где $ x \approx -1.5 $): Это точка локального максимума. Касательная к графику в этой точке горизонтальна, ее угловой коэффициент равен нулю. Таким образом, $ f'(b) = 0 $.

В точке c (где $ x = 1 $): Это точка локального минимума. Касательная к графику в этой точке также горизонтальна. Таким образом, $ f'(c) = 0 $.

В точке d (где $ x = 2 $): Проведем касательную. Она проходит примерно через точки $(1, 1)$ и $(3, 5)$. Тогда угловой коэффициент $k_d \approx \frac{5 - 1}{3 - 1} = \frac{4}{2} = 2$. Таким образом, $ f'(d) \approx 2 $.

Для правого графика:

В точке a (где $ x = -3 $): Проведем касательную. Она проходит примерно через точки $(-4, 0.5)$ и $(-2, 2.5)$. Тогда угловой коэффициент $k_a \approx \frac{2.5 - 0.5}{-2 - (-4)} = \frac{2}{2} = 1$. Таким образом, $ f'(a) \approx 1 $.

В точке b (где $ x \approx -1.5 $): Проведем касательную. Она проходит примерно через точки $(-2.5, 2.5)$ и $(-0.5, 4)$. Тогда угловой коэффициент $k_b \approx \frac{4 - 2.5}{-0.5 - (-2.5)} = \frac{1.5}{2} = 0.75$. Таким образом, $ f'(b) \approx 0.75 $.

В точке c (где $ x \approx 1 $): Это точка максимума. Касательная к графику в этой точке горизонтальна. Таким образом, $ f'(c) = 0 $.

В точке d (где $ x = 3 $): Проведем касательную. Она проходит примерно через точки $(2, 4)$ и $(4, 1)$. Тогда угловой коэффициент $k_d \approx \frac{1 - 4}{4 - 2} = \frac{-3}{2} = -1.5$. Таким образом, $ f'(d) \approx -1.5 $.

Ответ: Для левого графика: $f'(a) \approx 2$, $f'(b) = 0$, $f'(c) = 0$, $f'(d) \approx 2$. Для правого графика: $f'(a) \approx 1$, $f'(b) \approx 0.75$, $f'(c) = 0$, $f'(d) \approx -1.5$.

3)

а) $ f(x) = (x + 2) \sin x $

Используем правило производной произведения $ (uv)' = u'v + uv' $, где $ u = x + 2 $ и $ v = \sin x $.

Находим производные $ u' = (x + 2)' = 1 $ и $ v' = (\sin x)' = \cos x $.

Подставляем в формулу: $ f'(x) = 1 \cdot \sin x + (x + 2) \cdot \cos x = \sin x + (x + 2)\cos x $.

Ответ: $ f'(x) = \sin x + (x + 2)\cos x $.

б) $ f(x) = \frac{4}{(9 + 7x)^5} $

Перепишем функцию в виде $ f(x) = 4(9 + 7x)^{-5} $. Используем правило для сложной функции и степенное правило.

$ f'(x) = 4 \cdot (-5)(9 + 7x)^{-5-1} \cdot (9 + 7x)' $.

Находим производную внутренней функции: $ (9 + 7x)' = 7 $.

Подставляем и упрощаем: $ f'(x) = -20(9 + 7x)^{-6} \cdot 7 = -140(9 + 7x)^{-6} = -\frac{140}{(9 + 7x)^6} $.

Ответ: $ f'(x) = -\frac{140}{(9 + 7x)^6} $.

в) $ f(x) = x^3 - \frac{2}{x} + \cos 3x $

Используем правило суммы/разности производных. Перепишем функцию: $ f(x) = x^3 - 2x^{-1} + \cos 3x $.

$ f'(x) = (x^3)' - (2x^{-1})' + (\cos 3x)' $.

$ (x^3)' = 3x^2 $.

$ (2x^{-1})' = 2 \cdot (-1)x^{-2} = -2x^{-2} = -\frac{2}{x^2} $.

$ (\cos 3x)' = -\sin(3x) \cdot (3x)' = -\sin(3x) \cdot 3 = -3\sin 3x $ (по правилу для сложной функции).

Собираем все вместе: $ f'(x) = 3x^2 - \left(-\frac{2}{x^2}\right) - 3\sin 3x = 3x^2 + \frac{2}{x^2} - 3\sin 3x $.

Ответ: $ f'(x) = 3x^2 + \frac{2}{x^2} - 3\sin 3x $.

г) $ f(x) = \frac{x^2}{x + 3} $

Используем правило производной частного $ \left(\frac{u}{v}\right)' = \frac{u'v - uv'}{v^2} $, где $ u = x^2 $ и $ v = x + 3 $.

Находим производные $ u' = (x^2)' = 2x $ и $ v' = (x + 3)' = 1 $.

Подставляем в формулу: $ f'(x) = \frac{2x \cdot (x + 3) - x^2 \cdot 1}{(x + 3)^2} $.

Упрощаем числитель: $ f'(x) = \frac{2x^2 + 6x - x^2}{(x + 3)^2} = \frac{x^2 + 6x}{(x + 3)^2} $.

Ответ: $ f'(x) = \frac{x^2 + 6x}{(x + 3)^2} $.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по алгебре за 10-11 класс, для упражнения номер 3 расположенного на странице 170 к учебнику 2008 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по алгебре к упражнению №3 (с. 170), авторов: Колмогоров (Андрей Николаевич), Абрамов (Александр Михайлович), Дудницын (Юрий Павлович), учебного пособия издательства Просвещение.