4.Теоремы о производной сложной и неявной функций. Примеры отыскания.
Теорема о производной сложной функции:
Если функция
имеет производную
в точке
,
а функция
имеет производную
в соответствующей точке
,
то сложная функция
имеет производную
в точке
,
которая находится по формуле
.
Доказательство:
По условию
.
Отсюда, по теореме о связи функции, её
предела и бесконечно малой функции, имеем
или
,
где
при
.
Функция
имеет производную в точке
:
,
поэтому:
,
где
при
.
Подставив
значение
в равенство
,
получим:
;
.
Разделим полученное равенство на
и перейдя к пределу при
,
получим
.
Пример:
Найти
производную
.
Решение:
.
Теорема о производной обратной функции:
Если функция
строго монотонна на интервале
и имеет неравную нулю производную
в произвольной точке этого интервала, то обратная ей функция
также имеет производную
в соответствующей точке, определяемую равенством
или
.
Доказательство:
Рассмотрим
обратную функцию
.
Дадим аргументу приращение
.
Ему соответствует приращение
обратной функции, причем
в силу строгой монотонности функции. Поэтому можно записать:
.
Если
,
то, в силу непрерывности обратной функции,
.
И т.к.
,
то из
следует равенство:
,
т.е.
.