3. Derivace funkce Definice 3.1. Nechť f : R R je definována na nějakém okolí U(a) bodu a R. Pokud existuje limita f(a + h) f(a) lim

Podobné dokumenty
2 Fyzikální aplikace. Předpokládejme, že f (x 0 ) existuje. Je-li f (x 0 ) vlastní, pak rovnice tečny ke grafu funkce f v bodě [x 0, f(x 0 )] je

Matematika 1. Matematika 1

Derivace funkce. Přednáška MATEMATIKA č Jiří Neubauer

VII. Limita a spojitost funkce

Derivace funkce. Obsah. Aplikovaná matematika I. Isaac Newton. Mendelu Brno. 2 Derivace a její geometrický význam. 3 Definice derivace

30. listopadu Derivace. VŠB-TU Ostrava. Dostupné: s1a64/cd/index.htm.

Derivace funkce. prof. RNDr. Čestmír Burdík DrCs. prof. Ing. Edita Pelantová CSc. Katedra matematiky BI-ZMA ZS 2009/2010

1 Množiny, výroky a číselné obory

Funkce a limita. Petr Hasil. Podpořeno projektem Průřezová inovace studijních programů Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU v Brně (LDF)

Matematika 1. 1 Derivace. 2 Vlastnosti a použití. 3. přednáška ( ) Matematika 1 1 / 16

(FAPPZ) Petr Gurka aktualizováno 12. října Přehled některých elementárních funkcí

Limita a spojitost funkce

1. Písemka skupina A...

Základní elementární funkce

MATEMATIKA. Příklady pro 1. ročník bakalářského studia. II. část Diferenciální počet. II.1. Posloupnosti reálných čísel

Funkce. Limita a spojitost

Matematika 1 pro PEF PaE

2.6. Limita funkce. Nechť c R jevnitřnínebokrajníbodintervaludefiničníhooborufunkce

Teorie. Hinty. kunck6am

Diferenciál funkce. L Hospitalovo pravidlo. 22. a 23. března 2011

Integrální počet - I. část (neurčitý integrál a základní integrační metody)

1 LIMITA FUNKCE Definice funkce. Pravidlo f, které každému x z množiny D přiřazuje právě jedno y z množiny H se nazývá funkce proměnné x.

Spojitost a limita funkce

1. sin(x + y) = sin(x) cos(y) + cos(x) sin(y) pro x, y R, cos(x + y) = cos(x) cos(y) sin(x) sin(y) pro x, y R;

Text může být postupně upravován a doplňován. Datum poslední úpravy najdete u odkazu na stažení souboru. Veronika Sobotíková

Kapitola 2: Spojitost a limita funkce 1/20

Základy matematiky pro FEK

Limita a spojitost LDF MENDELU

0.1 Funkce a její vlastnosti

Přednáška 11, 12. prosince Část 5: derivace funkce

Matematika (KMI/PMATE)

Základy matematické analýzy

Je založen na pojmu derivace funkce a její užití. Z předchozího studia je třeba si zopakovat a orientovat se v pojmech: funkce, D(f), g 2 : y =

I. Úvod. I.1. Množiny. I.2. Výrokový a predikátový počet

Derivace. Petr Hasil. Podpořeno projektem Průřezová inovace studijních programů Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU v Brně (LDF)

0.1 Úvod do matematické analýzy

1 1 x. (arcsinx) = (arccosx) = (arctanx) = x 2. (arcctg) = (e x ) = e x

Matematika I (KMI/PMATE)

LIMITA FUNKCE, SPOJITOST FUNKCE

DERIVACE FUNKCE, L HOSPITALOVO PRAVIDLO

Doporučená literatura 1. Jako doplněk k přednáškám: V. Hájková, M. Johanis, O. John, O.F.K. Kalenda a M. Zelený: Matematika (kapitoly I IV)

arcsin x 2 dx. x dx 4 x 2 ln 2 x + 24 x ln 2 x + 9x dx.

Bakalářská matematika I

. 1 x. Najděte rovnice tečen k hyperbole 7x 2 2y 2 = 14, které jsou kolmé k přímce 2x+4y 3 = 0. 2x y 1 = 0 nebo 2x y + 1 = 0.

Matematická analýza pro informatiky I.

PRIMITIVNÍ FUNKCE. Primitivní funkce primitivní funkce. geometrický popis integrály 1 integrály 2 spojité funkce konstrukce prim.

8. Elementární funkce. I. Exponenciální funkce Definice: Pro komplexní hodnoty z definujeme exponenciální funkci předpisem ( ) e z z k k!.

Derivace úvod. Jak zjistit míru změny?

Úvod, základní pojmy, funkce

Limita posloupnosti, limita funkce, spojitost. May 26, 2018

Petr Hasil. Podpořeno projektem Průřezová inovace studijních programů Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU v Brně (LDF)

Teorie. Hinty. kunck6am

Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

Definice derivace v bodě

Teorie. Hinty. kunck6am

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

Kapitola 1: Reálné funkce 1/13

PRIMITIVNÍ FUNKCE DEFINICE A MOTIVACE

5. Limita funkce a spojitost strana 1/5 2018/KMA/MA1/přednášky. Definice 5.1. Mějme funkci f : D R a bod x 0 R.

Kapitola 1: Reálné funkce 1/20

Derivace funkce. existuje limita lim 0 ) xx xx0. Jestliže tato limita neexistuje nebo pokud funkce ff

Funkce jedn e re aln e promˇ enn e Derivace Pˇredn aˇska ˇr ıjna 2015

Diferenciální počet - II. část (Taylorův polynom, L Hospitalovo pravidlo, extrémy

Text m ºe být postupn upravován a dopl ován. Datum poslední úpravy najdete u odkazu na staºení souboru. Veronika Sobotíková

Matematická analýza pro informatiky I. Derivace funkce

Funkce základní pojmy a vlastnosti

2. FUNKCE JEDNÉ PROMĚNNÉ

Derivace funkce Otázky

LIMITA A SPOJITOST FUNKCE

Kapitola 7: Neurčitý integrál. 1/14

(5) Primitivní funkce

2. Vlastnosti elementárních funkcí, složené, inverzní a cyklometrické funkce,

Derivace funkce DERIVACE A SPOJITOST DERIVACE A KONSTRUKCE FUNKCÍ. Aritmetické operace

Obsah. Aplikovaná matematika I. Gottfried Wilhelm Leibniz. Základní vlastnosti a vzorce

Funkce základní pojmy a vlastnosti

Diferenciální počet 1 1. f(x) = ln arcsin 1 + x 1 x. 1 x 1 a x 1 0. f(x) = (cos x) cosh x + 3x. x 0 je derivace funkce f(x) v bodě x0.

Matematická analýza ve Vesmíru. Jiří Bouchala

6. Bez použití funkcí min a max zapište formulí predikátového počtu tvrzení, že každá množina

Definice. Na množině R je dána relace ( R R), operace sčítání +, operace násobení a množina R obsahuje prvky 0 a 1 tak, že platí

f( x) x x 4.3. Asymptoty funkce Definice lim f( x) =, lim f( x) =, Jestliže nastane alespoň jeden z případů

f(c) = 0. cn pro f(c n ) > 0 b n pro f(c n ) < 0

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ LDF MT MATEMATIKA NEURČITÝ INTEGRÁL

Úvod, základní pojmy, funkce

Matematika vzorce. Ing. Petr Šídlo. verze

Metody výpočtu limit funkcí a posloupností

Funkce. RNDR. Yvetta Bartáková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

Nejčastějšími funkcemi, s kterými se setkáváme v matematice i v jejích aplikacích, jsou

Seznámíte se s pojmem primitivní funkce a neurčitý integrál funkce jedné proměnné.

MATEMATIKA I DIFERENCIÁLNÍ POČET I FAKULTA STAVEBNÍ MODUL BA01 M05, GA01 M04 LIMITA A SPOJITOST FUNKCE

Matematika I Reálná funkce jedné promìnné

Matematika 1A. PetrSalačaJiříHozman Fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická Technická univerzita v Liberci

FUNKCE A JEJICH VLASTNOSTI

Přednáška z MA. Michal Tuláček 16. prosince IV.7 Průběhy funkce 3. 2 Vyšetřování průběhu funkce- KUCHAŘKA 4

Funkce základní pojmy a vlastnosti

1. Písemka skupina A1..

Přednáška 3: Limita a spojitost

P ˇ REDNÁŠKA 3 FUNKCE

prof. RNDr. Čestmír Burdík DrCs. prof. Ing. Edita Pelantová CSc. BI-ZMA ZS 2009/2010

Kapitola 7: Integrál.

1. Úvod Výroková logika Množiny a množinové operace

Transkript:

3 a b s = (a + b) 2 f(s) 3,46 4,680 3,93-2,9422 3,93 4,680 4,2962-2,034 4,2962 4,680 4,4886-0,0954 4,4886 4,680 4,5848 3,2095 4,4886 4,5848 4,5367,0963 4,4886 4,5367 4,526 0,427 4,4886 4,526 4,5006 0,508 4,4886 4,5006 4,4946 0,0244 4,4886 4,4946 4,496-0.036 4,496 4,4946 4,493-0,0062 4,493 4,4946 4,4939 0,0089 Nulový bod leží v intervalu (4, 493; 4, 4946) a číslo x = 4, 493 je aproximací kořene s přesností 0 3. Pokud bychom náš výpočet prodloužili, získali bychom nulový bod s přesností 0 7 jako x = 4, 4934095. procedure Bisect (f: funkce; var left: real; var right: real ); var midpoint, eps: real; begin eps:=e-8; {zadani presnosti vypoctu} repeat midpoint:=(left+right)/2; {vypocet stredniho bodu} if f(left)*f(midpoint)>0 then left:=midpoint else right:=midpoint; until abs(right-left)<eps; end; Pokud procedura úspěšne proběhne, je hledaný nulový bod bodem intervalu ( left, right). Délka intervalu je přitom menší než požadovaná přesnost eps. Věta 2.6. (O hodnotách spojité funkce) Nechť f : R R je spojitá na (a, b) a v (a, b) není žádný nulový bod. Pak buď x (a, b) je > 0 nebo x (a, b) je < 0. Věta 2.7. (O obrazu spojité funkce) Nechť f : R R je spojitá na libovolném intervalu I, pak f(i) je opět interval nebo jednoprvková množina. Věta 2.8. (O spojitosti inverzní funkce) Nechť f : R R je spojitá a ryze monotonní na intervalu I. Pak f je spojitá na f(i). 3. Derivace funkce Definice 3.. Nechť f : R R je definována na nějakém okolí U(a) bodu a R. Pokud existuje limita f(a + h) f(a) lim h 0 h = f (a), (D) nazýváme ji derivací funkce f v bodě a. Analogicky jako limity zprava, resp. zleva se definují derivace zprava v bodě a, resp. derivace zleva v bodě a a značíme je f +(a), resp. f (a). Pokud je hodnota limity (D) vlastní, jedná se o vlastní derivaci. V případě nevlastní hodnoty mluvíme o nevlastní derivaci. Hodnota derivace a její existence je lokální vlastnost funkce. Pokud zavedeme x = a + h, lze limitu (D) přepsat na tvar f f(a) (a) = lim. x a x a Uvědomme si, že pokud existuje limita, je určena jednoznačně, tedy každá funkce má v libovolném bodě nevýše jednu derivaci. Mějme funkci f : y =, x D(f) a množinu D = {x D(f) existuje vlastní f (x)}. Pak f : y = f (x), x D je také funkce a můžeme uvažovat o její derivaci v bodě a D D(f). Derivaci (f ) f (a) = lim (a+h) f (a) h 0 budeme nazývat druhou derivací funkce v bodě a a budeme h ji značit f (a). Definice 3.2. Nechť f : R R má vlastní derivaci f (n ), n N v nějakém U(a), a D(f), pak definujeme n-tou derivaci funkce v bodě a jako f (n) (a) = (f (n ) ) (a), pokud má pravá strana smysl. Dále klademe f (0) = f.

4 3.. Základní vlastnosti derivace. Věta 3.. Nechť f : R R, a R. Funkce f má v bodě a derivaci f (a) právě když má v bodě a obě jednostranné derivace a platí f +(a) = f (a) = A. Je pak f (a) = A. Věta 3.2. Má-li f : R R v bodě a R vlastní derivaci zprava f +(a), je v tomto bodě spojitá zprava. Věta 3.3. Nechť f : R R má v bodě a R vlastní obě jednostranné derivace (není nutné, aby si byly rovny). Pak f je v a spojitá. Věta 3.4. (O derivaci součtu, součinu a podílu) Nechť f, g : R R mají v a R vlastní derivace f (a) a g (a). Pak () (f + g) (a) = f (a) + g (a), (2) (f.g) (a) = f (a).g(a) + f(a).g (a), Je-li navíc g(a) 0, platí ( ) f (3) g (a) = f (a).g(a) f(a).g (a). g 2 (a) Věta 3.5. (O derivaci složené funkce) Nechť f : R R má vlastní derivaci v bodě a R a g : R R vlastní derivaci v bodě f(a). Pak existuje vlastní derivace složené funkce g f v bodě a a je (g f) (a) = g (f(a))f (a). Věta 3.6. (O derivaci inverzní funkce) Nechť f : R R je spojitá a ryze monotonní na intervalu I, nechť f je její inverzní funkce na I a nechť a je vnitřní bod I. Jestliže f (a) R \ {0}, pak (f ) (f(a)) = f (a).

5 3.2. Derivace elementárních funkcí. Tabulka základních derivací f f D(f) D(f ) Poznámka. const. 0 R = 2. x n nx n R = n N 3. x z zx z R = z Z 4. x a ax a (0, ) = a R 5. e x e x R = 6. a x a x ln a R = a (0, ) 7. ln x x (0, ) = 8. log a x x ln a (0, ) = a (0, ) (, ) 9. sin x cos x R = 0. cos x sin x R =. tg x cos 2 x R \ k Z {(2k + ) π 2 } = 2. cotg x sin 2 x R \ k Z {kπ} = 3. arcsin x x 2 <, > (, ) 4. arccos x x 2 <, > (, ) 5. arctg x +x 2 R = 6. arccotg x +x 2 R = = označuje rovnost definičních oborů D(f) = D(f )

Z klady matematiky I Tabulka derivac z kladn ch funkc f 0 (x). c 0 2. x n n x n;, n 2 N 3. x z z x z;, z 2 Z 4. x x ;, 2 R 5. e x e x 6. a x a x ln a (a >0) 7. ln x 8. log a x 9. ln(x + p x 2 + a 2 ) x x ln a p x 2 + a 2 (a>0, a 6= ) 0. sin x cos x. cos x ; sin x 2. tg x cos 2 x 3. cotg x ; sin 2 x 4. arcsin x p ; x 2 5. arccos x ; p ; x 2 6. arctg x +x 2 7. arccotg x ; +x 2

Obecn pravidla pro derivov n funkc F (x) F 0 (x) I. +g(x) f 0 (x) +g 0 (x) (derivace sou tu funkc ) II. c, c je konstanta c f 0 (x) (derivace n sobku funkce) III. g(x) f 0 (x) g(x) + g 0 (x) (derivace sou inu funkc ) IV. g(x) ; g0 (x) g 2 (x) (derivace p evr cen funkce) V. g(x) f 0 (x) g(x) ; g 0 (x) g 2 (x) (derivace pod lu funkc ) VI. f(g(x)) f 0 (g(x)) g 0 (x) (derivace slo en funkce) VII. e f (x) e f (x) f 0 (x) VIII. ln (pro > 0) f 0 (x) IX. (pro > 0) (ln() 0 (logaritmick derivov n ) X. g(x) g(x) g 0 (x) ln +g(x) f 0 (x)! (podle log. derivov n ) 2