A differenciálszámítás alapjai

A különbségoi hányados függvény geometriai jelentése, és határértéke

A feladatok megoldásához szükséges elméleti tudnivalók

Az egyváltozós \(f\left( x \right)\) függvény differenciahányados (más szóhasználattal különbségihányados) függvénye a függvénygörbén való elmozdulással kapott függvényérték változást viszonyítja a független változó megváltozásának mértékéhez. Kétfajta felírását is szokták használni:
  • Legyen \({x_0} \in {D_f}\) és \(\left( {{x_0} + h} \right) \in {D_f}\). Ekkor az \({{x_0}}\) pontból \(h\) egységgel való elmozduláshoz tartozó különbésgihányadost a következő képlettel tudjuk könnyen kiszámítani:
    \[\frac{{f\left( {{x_0} + h} \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{h}\]
  • A másik képlet, amit gyakrabban alkalmazunk a következő:
    \[\frac{{f\left( x \right) - f\left( a \right)}}{{x - a}}\]
A különbségihányados geometriai szempontból nem más, mint annak az egyenesnek a meredeksége, amit az \(f\left( x \right)\) azon két pontja határoz meg, ahonnan elmozdultunk és ahová történt az elmozdulás - ez az egyenes jellegénél fogva az \(f\left( x \right)\) egy szelője. Az érdekes kérdés az, hogy mi történik, ha ez az elmozdulás végtelenül kicsivé válik - a fent említett két pont ekkor lényegébe egybe csúszik, és a szelő érintővé változik. Ez a kérdés vezet el minket a differenciálhányados fogalmához, amit a differenciahányados határértékeként értelmezünk a lentiek szerint:
\(f'\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{f\left( {x + h} \right) - f\left( x \right)}}{h}\)
vagy a másik lépletet használva - ami ebben a formában az \(a \in {D_f}\) pontban vett értékét adja meg a deriváltfüggvénynek:
\[f'\left( a \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to a} \frac{{f\left( x \right) - f\left( a \right)}}{{x - a}}\]

A témakör oktatóvideóinak megtekintéséhez az oldalra való előfizetés szükséges!

Mintafeladat:
Számítsa ki az \(f\left( x \right) = 5{x^2}\) függvény differenciahányadosának az értékét az \(x = 1\) helyen \(\left( {1 \le x < 1 + h} \right)\), ha
  • \(h = 1\)
  • \(h = 0,1\)
  • \(h = 0,001\)
Határozza meg az \(x = 1\) helyhez tartozó differenciálhányadost a differenciahányados határértékeként!

Mintafeladat:
Definíció alapján határozza meg a következő függvény derivált függvényét!
\[f\left( x \right) = 3x + 2\]

Gyakorló feladat:
Definíció alapján határozza meg a következő függvény derivált függvényét!
\[f\left( x \right) = {x^2} - 3x + 2\]

Gyakorló feladat:
Definíció alapján határozza meg a következő függvény derivált függvényét!
\[f\left( x \right) = 3{x^3}\]

Gyakorló feladat:
Definíció alapján határozza meg a következő függvény derivált függvényét!
\[f\left( x \right) = \sqrt x \]

Gyakorló feladat:
Definíció alapján határozza meg a következő függvény derivált függvényét!
\[f\left( x \right) = \frac{2}{{5 - 3x}}\]

Gyakorló feladat:
Definíció alapján határozza meg a következő függvény derivált függvényét!
\[f\left( x \right) = {\mathop{\rm tg}\nolimits} x\]

Mintafeladat:
Tekintsük az \(f\left( x \right) = {x^2} - 3x\) függvény \(3\) és \(4\) abszcisszájú pontjai által meghatározott szelőt! Mekkora a szelő iránytangense? Mivel egyenlő a fenti függvény \(3\) abszcisszájú pontjába húzott érintő iránytangense?

A feladatokhoz való visszatéréshez kattints ide, vagy nyomd le az Esc billentyűt!

Double click to edit
A weboldal a könnyebb használhatóság érdekében cookie-kat használ!
 
 
Az oldal üzemelteője
Név: Bökényi Gergely ev.
Email: kapcsolat[kukac]analizisoktatas.hu
Cím: Vác 2600 Kandó Kálmán u. 2
Telefonszám: 06-20-919-9235
Adószám: 66745334133
Fizetési partner
© Bökényi Gergely ev. 2017-2018 Minden jog fenntartva