Номер 4.48, страница 107 - гдз по алгебре 11 класс учебник Никольский, Потапов

Авторы: Никольский С. М., Потапов М. К., Решетников Н. Н., Шевкин А. В.
Тип: Учебник
Серия: мгу - школе
Издательство: Просвещение
Год издания: 2014 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: голубой в сеточку
ISBN: 978-5-09-087641-4
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Математика: алгебра и начала математического анализа, геометрия
Популярные ГДЗ в 11 классе
Параграф 4. Производная. Глава 1. Функции. Производные. Интегралы - номер 4.48, страница 107.
№4.48 (с. 107)
Условие. №4.48 (с. 107)
скриншот условия

Укажите, при каких значениях x функция f(x) имеет производную, и найдите эту производную, если (4.48–4.49):
4.48 a) $f(x) = x^{12} + 12^x$;
б) $f(x) = x^{20} - 3 \sin x$;
в) $f(x) = \ln x - \cos x$;
г) $f(x) = \log_4 x + x^{-2}$;
д) $f(x) = x^{12} \cdot 12^x$;
е) $f(x) = x^{25} \cdot 4 \cos x.$
Решение 1. №4.48 (с. 107)






Решение 2. №4.48 (с. 107)

Решение 4. №4.48 (с. 107)
а)
Функция $f(x) = x^{12} + 12^x$ представляет собой сумму степенной функции $x^{12}$ и показательной функции $12^x$. Обе эти функции определены и дифференцируемы на всей числовой прямой. Следовательно, их сумма также дифференцируема для всех действительных чисел $x$. Функция имеет производную при $x \in \mathbb{R}$.
Для нахождения производной используем правило дифференцирования суммы $(u+v)' = u' + v'$, а также формулы производных для степенной функции $(x^n)' = nx^{n-1}$ и показательной функции $(a^x)' = a^x \ln a$.
$f'(x) = (x^{12} + 12^x)' = (x^{12})' + (12^x)' = 12x^{11} + 12^x \ln 12$.
Ответ: производная существует при $x \in \mathbb{R}$ и равна $f'(x) = 12x^{11} + 12^x \ln 12$.
б)
Функция $f(x) = x^{20} - 3 \sin x$ является разностью степенной функции $x^{20}$ и тригонометрической функции $3 \sin x$. Обе функции определены и дифференцируемы для всех $x \in \mathbb{R}$. Следовательно, их разность также дифференцируема при всех $x \in \mathbb{R}$.
Используем правило дифференцирования разности $(u-v)' = u' - v'$ и правило для константы $(cu)' = c \cdot u'$. Производная степенной функции: $(x^{20})' = 20x^{19}$. Производная синуса: $(\sin x)' = \cos x$.
$f'(x) = (x^{20} - 3 \sin x)' = (x^{20})' - 3(\sin x)' = 20x^{19} - 3 \cos x$.
Ответ: производная существует при $x \in \mathbb{R}$ и равна $f'(x) = 20x^{19} - 3 \cos x$.
в)
Функция $f(x) = \ln x - \cos x$ является разностью функции натурального логарифма $\ln x$ и функции косинуса $\cos x$. Функция $\ln x$ определена и дифференцируема только для положительных значений $x > 0$. Функция $\cos x$ дифференцируема для всех $x \in \mathbb{R}$. Чтобы функция $f(x)$ имела производную, необходимо, чтобы обе ее составляющие были дифференцируемы, что выполняется при $x > 0$.
Используем правило дифференцирования разности $(u-v)' = u' - v'$. Производная натурального логарифма: $(\ln x)' = \frac{1}{x}$. Производная косинуса: $(\cos x)' = -\sin x$.
$f'(x) = (\ln x - \cos x)' = (\ln x)' - (\cos x)' = \frac{1}{x} - (-\sin x) = \frac{1}{x} + \sin x$.
Ответ: производная существует при $x > 0$ и равна $f'(x) = \frac{1}{x} + \sin x$.
г)
Функция $f(x) = \log_4 x + x^{-2}$ является суммой логарифмической функции $\log_4 x$ и степенной функции $x^{-2}$. Функция $\log_4 x$ определена и дифференцируема при $x > 0$. Функция $x^{-2} = \frac{1}{x^2}$ определена и дифференцируема для всех $x \neq 0$. Область дифференцируемости функции $f(x)$ является пересечением областей дифференцируемости ее слагаемых, то есть $x > 0$.
Используем правило дифференцирования суммы $(u+v)' = u' + v'$. Производная логарифмической функции: $(\log_a x)' = \frac{1}{x \ln a}$. Производная степенной функции: $(x^n)' = nx^{n-1}$.
$f'(x) = (\log_4 x + x^{-2})' = (\log_4 x)' + (x^{-2})' = \frac{1}{x \ln 4} + (-2)x^{-3} = \frac{1}{x \ln 4} - \frac{2}{x^3}$.
Ответ: производная существует при $x > 0$ и равна $f'(x) = \frac{1}{x \ln 4} - \frac{2}{x^3}$.
д)
Функция $f(x) = x^{12} \cdot 12^x$ является произведением степенной функции $x^{12}$ и показательной функции $12^x$. Обе функции дифференцируемы на всей числовой прямой ($x \in \mathbb{R}$), поэтому их произведение также дифференцируемо для всех $x \in \mathbb{R}$.
Для нахождения производной используем правило дифференцирования произведения $(uv)' = u'v + uv'$.
Пусть $u(x) = x^{12}$ и $v(x) = 12^x$. Тогда их производные: $u'(x) = 12x^{11}$ и $v'(x) = 12^x \ln 12$.
$f'(x) = (x^{12})' \cdot 12^x + x^{12} \cdot (12^x)' = 12x^{11} \cdot 12^x + x^{12} \cdot 12^x \ln 12$.
Вынесем общий множитель $x^{11} \cdot 12^x$ за скобки: $f'(x) = x^{11} \cdot 12^x(12 + x \ln 12)$.
Ответ: производная существует при $x \in \mathbb{R}$ и равна $f'(x) = x^{11} \cdot 12^x(12 + x \ln 12)$.
е)
Функция $f(x) = x^{25} \cdot 4 \cos x$ является произведением степенной функции $x^{25}$ и тригонометрической функции $4 \cos x$. Обе функции дифференцируемы для всех $x \in \mathbb{R}$, следовательно, их произведение также дифференцируемо для всех $x \in \mathbb{R}$.
Используем правило дифференцирования произведения $(uv)' = u'v + uv'$ и вынесение константы за знак производной. $f'(x) = 4(x^{25} \cos x)'$.
Пусть $u(x) = x^{25}$ и $v(x) = \cos x$. Тогда $u'(x) = 25x^{24}$ и $v'(x) = -\sin x$.
$f'(x) = 4((x^{25})' \cos x + x^{25}(\cos x)') = 4(25x^{24}\cos x + x^{25}(-\sin x)) = 4(25x^{24}\cos x - x^{25}\sin x)$.
Вынесем общий множитель $x^{24}$ за скобки: $f'(x) = 4x^{24}(25\cos x - x\sin x)$.
Ответ: производная существует при $x \in \mathbb{R}$ и равна $f'(x) = 4x^{24}(25\cos x - x\sin x)$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по алгебре за 11 класс, для упражнения номер 4.48 расположенного на странице 107 к учебнику серии мгу - школе 2014 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 №4.48 (с. 107), авторов: Никольский (Сергей Михайлович), Потапов (Михаил Константинович), Решетников (Николай Николаевич), Шевкин (Александр Владимирович), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.