Извод

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу
График функције, нацртан црном, и тангентна линија те функције, нацртана црвеном. Нагиб тангенте према x-оси је једнак изводу функције у означеној тачки.

У математичкој анализи, грани математике, извод је мера како (колико брзо) функција мења своје вредности када јој се улазне вредности мењају. Извод криве у некој тачки представља коефицијент правца тангенте дате криве у тој тачки.

Извод функције f(x) у тачки a се дефинише као:

уколико лимес постоји. Иначе, извод можемо схватити и као линеарни оператор.

Поступак проналажења извода функције се назива диференцијацијом. Диференцијација процес обратан у односу на интеграљење.

Запис извода[уреди]

Лајбницова нотација[уреди]

Симболе , , и је осмислио Готфрид Вилхелм Лајбниц године 1675. Још се често користи када се функција y = f(x) гледа као однос зависних и независних променљивих. У том случају се први извод обележава као

и некада се гледао као инфинитезимални количник. Изводи вишег реда се обележавају нотацијом

за n-ти извод функције . Они представљају скраћени запис поновног вршења оператора извода, пример:

Са Лајбницовом нотацијом можемо записати извод функције у тачки на два начина:

Лајбницова нотација дозвољава прецизирање променљиве по којој се врши извод, што је битно у парцијалним изводима. Такође олакшава памћење формуле за извод сложене функције

Лагранжова нотација[уреди]

Најчешћи начин записивања извода је користећи Лагранжову нотацију која користи ознаку прим ('), тако да је извод функције записан као . Слично, други и трећи изводи се обележавају:

  и  

Да би се означио ред извода изнад 3, неки аутори користе римске бројеве у натпису, а неки арапске бројеве у заградама:

  или  

n-ти извод се означава као , овај запис се користи када се говори о изводу као о сопственој функцији.

Коришћење извода за цртање графика функција[уреди]

У свакој тачки, извод је нагиб тангенте на криву. Црвена права је увек тангента плаве криве; њен нагиб је извод.

Изводи су користан алат за испитивање графика функција. Све тачке унутар домена реалних функција које представљају локалне екстремуме имају за први извод нулу. Међутим, нису све критичне тачке локални екстремуми; на пример f (x) = x3 има критичну тачку у x = 0, али нема ни локални максимум, ни локални минимум у овој тачки.

Други извод функције се може користити за испитивање конвексности функције. Превојне тачке (тачке у којима функција прелази из конвексног у конкавни облик) имају за други извод нулу.

Геометријска интерпретација извода[уреди]

Ако је функција f диференцијабилна у тачки x0, онда ће коефицијент правца тангенте криве y = f (x) у тачки T ( x0f (x0) ), бити једнака tg α = f ' (x0), где је α угао који тангента заклапа са позитивним делом x-осе, а једначина исте тангенте ће гласити:

y - y0 = f ' (x0) · ( x − x0 ),

где је y0 = f (x0).

Једначина нормале у датој тачки Т ће бити:

y −y0 = −1/f ' (x0) · ( xx0 )

Примери[уреди]

;

; n - било који број

;

; =>

= 1, ln(e) = 1

Коначно:

;

;

;

=>

;

=> .Како

=>

=>

==

==

Други извод и изводи вишег реда[уреди]

Други извод се дефинише као извод првог извода:


Слично важи и за сваки следећи извод:

Види још[уреди]

Литература[уреди]

  • Душан Аднађевић, Зоран Каделбург: Математичка анализа 1, Студентски трг, Београд, 1995.