Geometriyada: egri chiziqqa o'tkazilgan urinmaning burchak koeffitsiyenti;
DTM testlarida: funksiya o'sish-kamayish oraliqlari va ekstremumlarini aniqlash asosi.
Ushbu darsda hosila ta'rifi, uning geometrik va mexanik ma'nosini o'rganamiz.
Asosiy g'oya
1. Argument va funksiya orttirmasi
Argument x0 dan x ga o'zgarganda:
Δx=x−x0 — argument orttirmasi (x=x0+Δx).
Δy=Δf=f(x0+Δx)−f(x0) — funksiya orttirmasi.
2. Hosila ta'rifi
Funksiya orttirmasining argument orttirmasiga nisbatining Δx→0 dagi chekli limiti y=f(x) funksiyaning x0 nuqtadagi hosilasi deyiladi va f′(x0) deb belgilanadi:
f′(x0)=limΔx→0ΔxΔy=limΔx→0Δxf(x0+Δx)−f(x0)
3. Eng sodda funksiyalarning hosilalari
Funksiya f(x)
Hosilasi f′(x)
C (o'zgarmas son)
0
x
1
kx+b
k
x2
2x
x3
3x2
4. Hosilaning geometrik ma'nosi
Funksiya grafigiga (x0;f(x0)) nuqtada o'tkazilgan urinmaning Ox o'qi musbat yo'nalishi bilan hosil qilgan burchagi α bo'lsa:
k=tgα=f′(x0)
α o'tkir burchak bo'lsa (0<α<90∘), f′(x0)>0 (funksiya o'suvchi).
α o'tmas burchak bo'lsa (90∘<α<180∘), f′(x0)<0 (funksiya kamayuvchi).
Urinma Ox o'qiga parallel bo'lsa (α=0∘), f′(x0)=tg0∘=0.
5. Hosilaning mexanik ma'nosi
To'g'ri chiziqli s(t) harakatda:
Oniy tezlik: v(t)=s′(t).
Oniy tezlanish: a(t)=v′(t)=s′′(t).
Yechilgan misollar
1-misol. Ta'rif bo'yicha hosila hisoblash
f(x)=x2+3x funksiyaning x0=2 nuqtadagi hosilasini ta'rif bo'yicha hisoblang.
Yechish:
f(2)=22+3⋅2=10.
f(2+Δx)=(2+Δx)2+3(2+Δx)=10+7Δx+(Δx)2.
Δf=7Δx+(Δx)2.
ΔxΔf=7+Δx.
Limit: f′(2)=limΔx→0(7+Δx)=7.
Javob:7.
2-misol. Urinmaning og'ish burchagi
f(x)=2x2−7x+1 parabola grafigiga x0=2 nuqtada o'tkazilgan urinmaning Ox o'qi bilan hosil qilgan burchagini toping.
Yechish:
f′(x)=4x−7.
x0=2 da: f′(2)=4⋅2−7=1.
k=tgα=1⟹α=45∘.
Javob:45∘.
3-misol. To'g'ri chiziqli harakat va tezlik
Nuqta s(t)=2t3−9t2+12t−5 qonun bo'yicha harakatlanmoqda (s — metr, t — soniya).
a) t=3 s dagi oniy tezlikni toping.
b) Qaysi paytlarda nuqta to'xtagan (v=0)?
Yechish:
a) v(t)=s′(t)=6t2−18t+12.
t=3 da: v(3)=6(9)−18(3)+12=12 m/s.
b) v(t)=0⟹6(t2−3t+2)=0⟹t1=1 s,t2=2 s.
Javob: a) 12 m/s; b) t=1 s va t=2 s.
4-misol. Argument va funksiya orttirmasi
f(x)=3x2 funksiya uchun x0=1 va Δx=0,1 bo'lganda Δf va ΔxΔf ni toping hamda f′(1) bilan solishtiring.
1. Funksiya qiymati f(x0) bilan hosila qiymati f′(x0) ni chalkashtirish.
✗ f(x)=x2 funksiyaning x=3 dagi hosilasini f(3)=32=9 deb yozish.
✓ f(3)=9 — funksiya qiymati. Hosilasi f′(x)=2x, shuning uchun f′(3)=2⋅3=6.
2. Urinmaning burchak koeffitsiyentini sinus yoki kosinus deb olish.
✗ Burchak α=60∘ bo'lsa, k=sin60∘=23 deb hisoblash.
✓ Urinmaning burchak koeffitsiyenti tangensga teng: k=tg60∘=3.
3. Orttirma nisbatida limitga o'tishni unutish.
✗ Δf=6Δx+(Δx)2 bo'lganda, nisbat ΔxΔf=6+Δx deb yakunlash.
✓ Hosila bu limit: Δx→0 da 6+Δx→6. Javob aniq son 6 bo'ladi.
4. Gorizontal urinmada hosila yo'q deb o'ylash.
✗ Urinma Ox o'qiga parallel bo'lsa, hosila mavjud emas deb hisoblash.
✓ Urinma Ox ga parallel bo'lsa, α=0∘ va k=tg0∘=0. Demak, hosila mavjud va f′(x0)=0.
DTM uslubidagi test
Ushbu mavzu bo'yicha tayyorlangan 5 ta test savoli platformada interaktiv tarzda ishlaydi: o'z javobingizni tanlang va to'liq yechimni ko'ring.
Keyingi qadam
Biz hosila ta'rifi bilan tanishdik va sodda funksiyalar uchun uni limit orqali topdik. Keyingi darsda hosila hisoblashni osonlashtiruvchi Hosila hisoblash qoidalari va hosilalar jadvalini o'rganamiz.
Test
0 / 5 javob berildi
1.f(x)=2x2−3x funksiyaning x0=2 nuqtadagi hosilasi f′(2) ni toping.
2.y=f(x) funksiya grafigiga x0=1 nuqtada o'tkazilgan urinma Ox o'qining musbat yo'nalishi bilan 45∘ burchak hosil qiladi. f′(1) nimaga teng?
3.Moddiy nuqta to'g'ri chiziq bo'ylab s(t)=t3−2t+4 (m) qonuniyat bilan harakatlanmoqda. t=3 s dagi oniy tezlikni (m/s) toping.