Pochodna
Przemysław: | 1 | |
Policzyć z definicji pochodną: x2sin( |
| ) dla x≠0 |
| x | |
15 kwi 22:03
Przemysław: Doszedłem do takiego czegoś:
| | h | | 2x+h | | −2x2sin |
| cos |
| | | 2x(x+h) | | 2x(x+h) | |
| | 1 | |
limh→0( |
| +(2x+h)sin |
| ) |
| h | | x+h | |
i dalej nie wiem co
15 kwi 22:32
g:
| | 1 | | 1 | | (x+h)2*sin |
| − x2*sin |
| | | x+h | | x | |
| |
limh→0 |
| = |
| h | |
| | 1 | | 1 | | 1 | | 1 | | x2*(sin |
| − sin |
| ) + 2x*h*sin |
| + h2*sin |
| | | x+h | | x | | x+h | | x+h | |
| |
= lim |
| |
| h | |
| 1 | |
Granice drugiego i trzeciego składnika liczą się prosto, jest to 2x*sin |
| . |
| x | |
| 1 | |
Kłopot jest z sin |
| , bo bez dodatkowych zabiegów nie da się tego przedstawić |
| x+h | |
| 1 | | 1 | | 1−h/x | |
jako sin |
| + coś*h. Pierwszy krok jest taki: |
| = |
| . |
| x | | x+h | | x*(1−h2/x2) | |
W tym miejscu można powiedzieć, że h
2/x
2 jest do pominięcia, i dalej już jest łatwo.
Żeby było jasne że tak można zrobić powtórzę zabieg mnożenia licznika i mianownika
przez to samo, tym razem (1+h
2/x
2),
1−h/x | | 1−h/x + h2/x2 − h3/x3 | |
| = |
| |
x*(1−h2/x2) | | x*(1−h4/x4) | |
Tą operację można powtarzać dowolną liczbę razy, za każdym razem zwiększając dwukrotnie
potęgę h
n/x
n w mianowniku, a więc dowolnie go zmniejszając.
W liczniku zawsze będzie 1−h/x + o(h
2), gdzie o(h
2) symbolizuje jakąś wielkość M*h
2,
przy czym M jest skończone. Składniki o(h
3) i wyższe można pominąć, bo o(h
2) jest
dominujący.
| 1 | | 1−h/x+o(h2) | |
Mamy więc: |
| = |
| . |
| x+h | | x | |
| | 1−h/x+o(h2) | | 1 | | sin |
| − sin |
| | | x | | x | |
| |
lim |
| = |
| h | |
| sin(1/x)*cos(h/x2 + o(h2)) − cos(1/x)*sin(h/x2 + o(h2)) − sin(1/x) | |
= lim |
| |
| h | |
cos(h/x2 + o(h2)) | | sin(h/x2 + o(h2)) | |
| → 0, |
| → h/x2. |
h | | h | |
Dalej już łatwo.
15 kwi 23:42
g: W ostatnim wzorze .... → 1/x2.
15 kwi 23:45
jc: Gdyby przyjąć, że f(0)=0, to milibyśmy przykład funkcji różniczkowalnej w każdym punkcie,
która ma nieciągłą pochodną w jednym punkcie, a mianowicie w zerze.
f'(x) = − cos(1/x) + 2*x*sin(1/x)
f'(0) = 0
Być może taki był cel tego zadania. Oczywiście pochodną w zerze liczymy bezpośrednio
z definicji.
15 kwi 23:56
Przemysław: Dziękuję bardzo!
A co do nieciągłości pochodnej, to argument jest taki, że lim
x→0 (− cos(1/x) + 2*x*sin(1/x))
nie istnieje?
16 kwi 11:22