Исследование функции с помощью производной
На этой странице вы узнаете- Кто всегда протянет руку помощи в определении производной?
- Что такое сложная функция и зачем тут матрешка?
- Как никогда не ошибаться при решении задач с производными?
Теория теорией, а дифференцировать хочется всегда. Эта статья посвящена практике нахождения производных.
Производные основных функцийДолжно быть, вы уже слышали о производной и даже пробовали взять её мозговым штурмом. При отрицательном ответе вам обязательно нужно прокатиться на американских горках в нашей статье «Производная». В ней рассмотрели основные понятия производной.
Главный вопрос этой статьи: как ее находить? Для этого существуют свои формулы и правила, которых необходимо придерживаться для правильного решения заданий.
Ниже приведена таблица с формулами для нахождения производных основных функций. Применяя эти формулы, можно найти производную почти любой функции. x\)
С полной уверенностью можем сказать, что вам встречались сложные функции. Даже намного сложнее, чем те, которые приведены в таблицах. Там и сумма, и произведение, и формула в формуле. Одним словом: ужас! Как брать производную, если перед функцией стоит коэффициент, или в функцию включено несколько разных выражений? На этот случай существуют правила дифференцирования.
Кто всегда протянет руку помощи в определении производной? В сложных функциях невозможно пользоваться только формулами для нахождения производной. Если функция 5. Производная сложной функции. Сложная функция — это функция, внутри которой есть другая функция.
Чтобы найти производную сложной функции, необходимо найти производную “внутренней” функции и умножить ее на производную “внешней” функции. (f(g(x))’ = g'(x) * f'(g(x)) Найдем производную уже рассмотренной функции \(f(x) = cos(\sqrt{x})\). \(f'(x) = (cos(\sqrt{x}))’ = (\sqrt{x})’ * (cos(\sqrt{x}))’ = \frac{1}{2\sqrt{x}} * (-sin(\sqrt{x})) = -\frac{sin(\sqrt{x})}{2\sqrt{x}}\) Исследование функции с помощью производнойВ задании нам может быть дана только функция без ее графика. В этом случае мы можем проанализировать поведение функции с помощью производной. Исследуем функцию f(x) = (x — 4)2(x + 11) + 4. Cначала возьмем производную от этой функции: f'(x) = ((x — 4)2(x + 11))‘ + 4′ = ((x — 4)2(x + 11))’ = ((x — 4)2)'(x + 11) + (x — 4)2(x + 11)’ Любое исследование функции с помощью производной начинается именно с дифференцирования функции. Теперь рассмотрим алгоритм нахождения точек минимума и максимума:
Найдем точки минимума и максимума в нашей функции. Поскольку производную мы уже взяли, можно сразу перейти ко второму шагу: (x — 4)(3x + 18) = 0 Полученные значения х расставляем на числовой прямой: Теперь определим знаки на промежутках слева направо. 1. Возьмем точку -10 и подставим ее в производную функции: 2. Возьмем точку 0 и подставим ее в производную функции: 3. Возьмем точку 5 и подставим ее в производную функции: Расставим полученные знаки на прямой: Остался последний пятый шаг. В точке -6 производная меняет знак с плюса на минус, значит, это точка максимума. В точке 4 производная меняет знак с минуса на плюс, значит, это точка минимума.
Но это не все выводы, которые уже можно сделать о функции. Вспомним, что функция возрастает, когда производная положительна, а убывает, когда производная отрицательна. Однако могут встретиться задания, в которых необходимо найти наибольшее или наименьшее значение функции на определенном интервале. Для выполнения таких заданий существует следующий алгоритм нахождения наибольшего и наименьшего значения функции.
Для примера найдем наибольшее значение функции f(x) = (x — 4)2(x + 11) + 4 на отрезке [-10; 0]. Первые два шага мы уже выполнили, когда рассматривали алгоритм нахождения точек минимума и максимума. Из них отрезку [-10; 0] принадлежит х = -6 — точка максимума. Теперь определим значение функции в трех точках: f(-10) = (-10 — 4)2(-10 + 11) + 4 = 196 + 4 = 200 Наибольшее из полученных значений — это 504. Это и будет ответ.
Подведем итог.
Задание 1.
Задание 2.
Ответы: 1. — 3 2. — 1 3. — 2 4. — 2 5. — 1 Квадратичная функция: ее график и свойства 9 класс онлайн-подготовка на Ростелеком ЛицейТема 1: Функции и их свойства
Тема 4. Всем привет! Сегодня мы поговорим об одной из самых важных функций, о квадратичной функции. Квадратичной функцией называется функция, которую можно задать y = ax2 + bx + c, где x – переменная, a, b и c – некоторые числа, причем a ≠ 0. Изучение квадратичной функции мы начнем с частного случая, а именно с функции y = ax2. Мы уже встречались с функцией y = x2, когда a = 1. Ее графиком является парабола. Построим в одной системе координат
y = x2; y = 2x2; y = 3x2.
y = 2x2
При любом x ≠ 0 значение функции y = x2 в 2 раза больше соответствующих значений функции y = x2. Аналогично, график функции y = 3x2 можно получить из графика функции y = x2 растяжением от оси x в 3 раза. Построим теперь в одной системе координат графики функции y = x2, y=12×2, y=13×2. y=12×2
Заметим, что при любом Таким образом, график функции y=12×2 можно получить из параболы y = x2 сжатием к оси x в 2 раза. y=13×2
Аналогично график функции y=13×2 можно получить из графика функции = x2 сжатием к оси x в 3 раза. Давай сделаем вывод: График функции y = ax2 можно получить из параболы y = x2 растяжением от оси x в a раз, если a > 1, и сжатием к оси x в 1a раз, если 0 a Рассмотрим теперь случай, когда a y=-13×2. Составим таблицу значений:
Сравним графики функций y=13×2 и y=-13×2. То есть графики функций y = ax2 и y = —ax2 при a ≠ 0 симметричны относительно оси x. Графиком функции y = ax2, как и графиком функции y = x2 является парабола Сформулируем свойства функции y = ax2 при a > 0.
Сформулируем свойства функции y = ax2 при a
От коэффициента a зависит направление ветвей параболы. Построение графика, симметричного данному относительно оси x, или сжатие к оси x – различные виды преобразований графиков функций. Преобразования графиков функции, рассмотренные нами сегодня для функций y = ax2, применимы к любой функции. График функции y=-fx можно получить из графика функции y=fx с помощью симметрии относительно оси абсцисс. График функции y=afx можно получить из графика функции y=fx с помощью растяжения от оси x в a раз, если a > 1, и сжатием к оси x в 1a раз, если 0 Заметили ошибку?Расскажите нам об ошибке, и мы ее исправим.Как найти диапазон набора данных Опубликован в
11 сентября 2020 г.
к
Прита Бхандари.
Отредактировано
19 января 2023 г. В статистике диапазон — это разброс ваших данных от самого низкого до самого высокого значения в распределении. Это широко используемая мера изменчивости. Наряду с мерами центральной тенденции меры изменчивости дают вам описательную статистику для обобщения вашего набора данных. Диапазон вычисляется путем вычитания наименьшего значения из наибольшего. В то время как большой диапазон означает высокую изменчивость, малый диапазон означает низкую изменчивость в распределении. Содержание
Вычислитель диапазона Вы можете рассчитать диапазон вручную или с помощью нашего калькулятора диапазонов ниже. Расчет диапазона вручнуюФормула для расчета диапазона:
Диапазон — это самая простая для вычисления мера изменчивости.
Этот процесс одинаков независимо от того, являются ли ваши значения положительными или отрицательными, целыми числами или дробями. Пример диапазонаВаш набор данных — возраст 8 участников.
Сначала расположите значения в порядке убывания, чтобы определить наименьшее значение ( L ) и наибольшее значение ( H ).
Затем вычтите наименьшее значение из наибольшего. Р = В – Л Р = 37 – 19 = 18 Диапазон нашего набора данных составляет 18 лет . Получение отзывов о языке, структуре и форматированииПрофессиональные редакторы вычитывают и редактируют вашу статью, уделяя особое внимание:
См. пример Насколько полезен диапазон?Диапазон обычно дает вам хороший индикатор изменчивости, когда у вас есть распределение без экстремальных значений. В сочетании с мерами центральной тенденции диапазон может рассказать вам о размахе распределения. Но диапазон может ввести в заблуждение, если в вашем наборе данных есть выбросы. Одно экстремальное значение в данных даст вам совершенно другой диапазон.
Используя тот же расчет, на этот раз мы получаем совсем другой результат: П = В – Л Ч = 61 – 19 = 42 С выбросом наш диапазон теперь равен 42 года . В приведенном выше примере диапазон указывает на гораздо большую изменчивость данных, чем есть на самом деле. Хотя у нас большой диапазон, большинство значений на самом деле сгруппированы вокруг четкой середины. Поскольку используются только два числа, на диапазон легко влияют выбросы. Он не может сам по себе сказать вам о форме частотного распределения значений. Примечание. Чтобы получить четкое представление о изменчивости ваших данных, диапазон лучше всего использовать в сочетании с другими показателями изменчивости, такими как межквартильный размах и стандартное отклонение.![]() Часто задаваемые вопросы об ассортиментеПроцитировать эту статью ScribbrЕсли вы хотите процитировать этот источник, вы можете скопировать и вставить цитату или нажать кнопку «Цитировать эту статью Scribbr», чтобы автоматически добавить цитату в наш бесплатный генератор цитирования.
Процитировать эту статью Полезна ли эта статья?Вы уже проголосовали.![]() Прита имеет академическое образование в области английского языка, психологии и когнитивной нейробиологии. Как междисциплинарный исследователь, она любит писать статьи, объясняющие сложные исследовательские концепции для студентов и ученых. Expert Math Tutoring в ВеликобританииПреобразование функций означает, что кривая, представляющая график, либо «движется влево/вправо/вверх/вниз», либо «расширяется, либо сжимается», либо «отражает». Например, график функции f(x) = x 2 + 3 получается простым перемещением графика g(x) = x 2 на 3 единицы вверх. Преобразования функций очень полезны при графическом отображении функций, просто перемещая/расширяя/сжимая/отражая кривую без необходимости строить ее с нуля. В этой статье мы увидим, каковы правила преобразования функций, и мы увидим, как выполнять преобразования различных типов функций, а также примеры.
Что такое преобразования функций?Функциональное преобразование либо «перемещает», либо «меняет размер», либо «отражает» график родительской функции. В основном существует три типа преобразования функции :
Среди этих преобразований только расширение изменяет размер исходной фигуры, но два других преобразования изменяют положение фигуры, но не размер фигуры.
Говоря математическим языком, преобразование функции y = f(x) обычно выглядит как y = a f(b(x + c)) + d. Здесь a, b, c и d — любые действительные числа, представляющие преобразования. Обратите внимание, что все внешние числа (за скобками) представляют вертикальные преобразования, а все внутренние числа представляют горизонтальные преобразования. Также обратите внимание, что сложение/вычитание указывает на перевод, а умножение/деление представляет собой расширение.
Давайте подробно изучим каждое из этих преобразований функций. Перевод функцийСмещение происходит, когда каждая точка на графике (представляющая функцию) перемещается на одинаковую величину в одном и том же направлении. Существует два типа перевода функций.
Горизонтальное перемещение функций : В этом преобразовании функция перемещается влево или вправо. Это превращает функцию y = f (x) в форму y = f (x ± k), где «k» представляет собой горизонтальный перенос. Здесь
Здесь исходная функция y = x 2 (y = f(x)) сдвинута на 3 единицы вправо, чтобы получить преобразованную функцию y = (x — 3) 2 (y = f(x — 3)). Вертикальный перевод функций : В этом переводе функция перемещается либо вверх, либо вниз. Это превращает функцию y = f (x) в форму f (x) ± k, где «k» представляет собой вертикальный перенос. Здесь
Здесь исходная функция y = x 2 (y = f(x)) смещена на 2 единицы вверх, чтобы получить преобразованную функцию y = x 2 + 2 (y = f(x) + 2). Расширение функций Расширение – это растяжение или сжатие. Если график расширяется параллельно оси x, все значения x увеличиваются на один и тот же масштабный коэффициент. Точно так же, если он расширяется параллельно оси y, все значения y увеличиваются на один и тот же масштабный коэффициент.
Горизонтальное расширение Горизонтальное расширение (также известное как горизонтальное масштабирование) функции либо растягивает, либо сжимает кривую по горизонтали. Он изменяет функцию y = f(x) на форму y = f(kx) с масштабным коэффициентом «1/k», параллельным оси x. Здесь
При этом расширении будут изменены только координаты x, но не будут изменены координаты y. Каждая старая координата x умножается на 1/k, чтобы найти новую координату x. На следующем графике исходная функция y = x 3 растягивается по горизонтали с масштабным коэффициентом 3, чтобы получить график преобразованной функции y = (x/3) 3 . Например, точка (1,1) исходного графика преобразуется в (3, 1) нового графика. Вертикальное расширение Вертикальное расширение (также известное как вертикальное масштабирование) функции либо растягивает, либо сжимает кривую по вертикали.
При этом расширении будут изменены только координаты y, но не будут изменены координаты x. Каждая старая координата y умножается на k, чтобы найти новую координату y. На следующем графике исходная функция y = x 3 растягивается по вертикали с коэффициентом масштабирования 3, чтобы получить преобразованный график функции y = 3x 3 . Например, точка (1, 1) (на исходном графике) соответствует (1, 3) на новом графике. Отражение функцийОтражение функции — это просто изображение кривой относительно оси x или оси y. Это происходит всякий раз, когда мы видим, что где-то в функции происходит умножение знака минус. Здесь,
Обратите внимание на приведенный ниже график, где исходный график y = (x + 2) 2 отражен относительно каждой из осей x и y. Здесь обратите внимание, что при отображении функции
Правила преобразования функцийДо сих пор мы понимали типы преобразований функций и то, как сложение/вычитание/умножение/деление числа и умножение на знак минус отражает график. Сведем в таблицу все правила преобразования функций вместе.
Приведенные выше правила сбивают с толку и их трудно запомнить? Давайте рассмотрим несколько важных советов, чтобы запомнить эти правила. Советы и подсказки, которые следует помнить Преобразования функций:
Описание преобразований функций Приведенные выше правила можно использовать для описания любого функционального преобразования. Например, если вопрос состоит в том, как влияет преобразование g(x) = — 3f(x + 5) + 2 на y = f(x), то сначала проследим последовательность операций, которые нужно было применить к f(x) x), чтобы получить g(x), а затем использовать приведенные выше правила для определения преобразований.
Таким образом, g(x) получается из f(x) горизонтальным сдвигом на 5 единиц влево, вертикальным расширением с масштабным коэффициентом 3, отражением относительно оси x и вертикальным сдвигом на 2 единицы вверх. Мы также можем описать преобразования функций, используя описанные выше приемы. Попробуйте прямо сейчас. Графические преобразования функций Определить преобразование, взглянув на исходный и преобразованный графики, легко, потому что, просто взглянув на график, мы можем сказать, что график смещается вверх на 2 единицы или влево на 3 единицы и т.
Мы можем лучше понять эти шаги, используя приведенный ниже пример. Пример: Следующий график представляет f(x). Постройте график преобразования функции y = 2 f(x/2) + 3. Решение: Мы можем ясно видеть, что (-3, 2), (-1, 2), (2, -1 ) и (6, 1) определяют форму графика. Найдем новые координаты x и y каждой из этих точек.
Теперь отложим все старые и новые точки на координатной плоскости и проследим за преобразованиями. ☛ Похожие темы:
Часто задаваемые вопросы о преобразованиях функцийЧто такое преобразования функций?Преобразования функций определяют, как графически изображать движение функции и как изменяется ее форма. В основном существует три типа преобразования функций: перевод, расширение и отражение. Как найти функциональные преобразования?Чтобы найти преобразования функции, мы должны определить, является ли это перемещением, расширением или отражением, а иногда это смесь некоторых/всех преобразований. Для функции y = f(x),
Как объяснить преобразования функций? Чтобы объяснить преобразования функций, мы должны применить правила преобразования функций.
Каковы правила преобразования функций?Правила преобразования функций для каждого из переноса, расширения и отражения:
|
Ваш комментарий будет первым