第一原理x ^ 2sin(x)と区別しますか?

第一原理x ^ 2sin(x)と区別しますか?
Anonim

回答:

#(df)/ dx = 2xsin(x)+ x ^ 2cos(x)# 導関数の定義といくつかの制限から

説明:

みましょう #f(x)= x ^ 2 sin(x)#。それから

#(df)/ dx = lim_ {h to 0}(f(x + h) - f(x))/ h#

#= lim_ {h to 0}((x + h)^ 2シン(x + h) - x ^ 2シン(x))/ h#

#= lim_ {h to 0}((x ^ 2 + 2hx + h ^ 2)(sin(x)cos(h)+ sin(h)cos(x)) - x ^ 2sin(x))/ h #

#=#

#lim_ {h to 0}(x ^ 2sin(x)cos(h) - x ^ 2sin(x))/ h +#

#lim_ {h to 0}(x ^ 2sin(h)cos(x))/ h +#

#lim_ {h to 0}(2hx(sin(x)cos(h)+ sin(h)cos(x)))/ h +#

#lim_ {h to 0}(h ^ 2(sin(x)cos(h)+ sin(h)cos(x)))/ h#

三角恒等式といくつかの単純化による。最後の4行には 4学期.

第一期 なぜなら、0に等しいからです。

#lim_ {h to 0}(x ^ 2sin(x)cos(h) - x ^ 2sin(x))/ h#

#= x ^ 2sin(x)(lim_ {h to 0}(cos(h) - 1)/ h)#

#= 0#, これは見られることができるテイラー展開またはL'Hospitalの規則から。

第4期 また消えます

#lim_ {h to 0}(h ^ 2(sin(x)cos(h)+ sin(h)cos(x)))/ h#

#= lim_ {h to 0} h(sin(x)cos(h)+ sin(h)cos(x))#

#= 0#.

2期目 に簡素化

#lim_ {h to 0}(x ^ 2sin(h)cos(x))/ h#

#= x ^ 2cos(x)(lim_ {h to 0}(sin(h))/ h)#

#= x ^ 2cos(x)#, 以来

#lim_ {h to 0}(sin(h))/ h = 1#ここに示すように、または病院の法則(下記参照)。

第三期 に簡素化

#lim_ {h to 0}(2hx(sin(x)cos(h)+ sin(h)cos(x)))/ h#

#= lim_ {h to 0} 2×sin(x)cos(h)+ 2×sin(h)cos(x)#

#= 2xsin(x)#,

どちらの後 第2項に追加する それを与える

#(df)/ dx = 2xsin(x)+ x ^ 2cos(x)#.

注:L'Hospitalの規則により、 # lim_ {h to 0} sin(h)= 0# そして # lim_ {h to 0} h = 0# そして両方の関数は周りで微分可能です #h = 0#、それがあります

# lim_ {h to 0} sin(h)/ h = lim_ {h to 0}((d /(dh))sin(h))/(d /(dh)h)= lim_ { h to 0} cos(h)= 1#.

限界 #lim_ {h to 0}(cos(h) - 1)/ h = 0# 同様に表示することができます。