Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 5. december Gregor Dolinar Matematika 1

Σχετικά έγγραφα
Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 10. december Gregor Dolinar Matematika 1

Funkcijske vrste. Matematika 2. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 2. april Gregor Dolinar Matematika 2

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 22. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 21. november Gregor Dolinar Matematika 1

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 14. november Gregor Dolinar Matematika 1

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 12. november Gregor Dolinar Matematika 1

Vaje iz MATEMATIKE 8. Odvod funkcije., pravimo, da je funkcija f odvedljiva v točki x 0 z odvodom. f (x f(x 0 + h) f(x 0 ) 0 ) := lim

IZPIT IZ ANALIZE II Maribor,

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 15. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Matematika 1. Gabrijel Tomšič Bojan Orel Neža Mramor Kosta

Definicija. definiramo skalarni produkt. x i y i. in razdaljo. d(x, y) = x y = < x y, x y > = n (x i y i ) 2. i=1. i=1

Diferencialna enačba, v kateri nastopata neznana funkcija in njen odvod v prvi potenci

Funkcije več spremenljivk

Osnovne lastnosti odvoda

Osnove matematične analize 2016/17

Matematika 1. Gregor Dolinar. 2. januar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. Gregor Dolinar Matematika 1

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO MATEMATIKA III

1. Definicijsko območje, zaloga vrednosti. 2. Naraščanje in padanje, ekstremi. 3. Ukrivljenost. 4. Trend na robu definicijskega območja

Kotne in krožne funkcije

Tretja vaja iz matematike 1

Funkcije dveh in več spremenljivk

cot x ni def. 3 1 KOTNE FUNKCIJE POLJUBNO VELIKEGA KOTA (A) Merske enote stopinja [ ] radian [rad] 1. Izrazi kot v radianih.

Kotni funkciji sinus in kosinus

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

vezani ekstremi funkcij

Izpeljava Jensenove in Hölderjeve neenakosti ter neenakosti Minkowskega

KODE ZA ODKRIVANJE IN ODPRAVLJANJE NAPAK

Funkcija je predpis, ki vsakemu elementu x iz definicijskega območja D R priredi neko število f (x) R.

*M * Osnovna in višja raven MATEMATIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sobota, 4. junij 2011 SPOMLADANSKI IZPITNI ROK. Državni izpitni center

Matematika. Funkcije in enačbe

Matematika I (VS) Univerza v Ljubljani, FE. Melita Hajdinjak 2013/14. Pregled elementarnih funkcij. Potenčna funkcija. Korenska funkcija.

Booleova algebra. Izjave in Booleove spremenljivke

Uporabna matematika za naravoslovce

II. LIMITA IN ZVEZNOST FUNKCIJ

V tem poglavju bomo vpeljali pojem determinante matrike, spoznali bomo njene lastnosti in nekaj metod za računanje determinant.

SKUPNE PORAZDELITVE VEČ SLUČAJNIH SPREMENLJIVK

Del 5. Vektorske funkcije in funkcije več spremenljivk

matrike A = [a ij ] m,n αa 11 αa 12 αa 1n αa 21 αa 22 αa 2n αa m1 αa m2 αa mn se števanje po komponentah (matriki morata biti enakih dimenzij):

Spoznajmo sedaj definicijo in nekaj osnovnih primerov zaporedij števil.

Integralni račun. Nedoločeni integral in integracijske metrode. 1. Izračunaj naslednje nedoločene integrale: (a) dx. (b) x 3 +3+x 2 dx, (c) (d)

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

Na pregledni skici napišite/označite ustrezne točke in paraboli. A) 12 B) 8 C) 4 D) 4 E) 8 F) 12

Splošno o interpolaciji

Univerza v Ljubljani Fakulteta za računalništvo in informatiko MATEMATIKA. Polona Oblak

Delovna točka in napajalna vezja bipolarnih tranzistorjev

Matematika 1. Gabrijel Tomšič Bojan Orel Neža Mramor Kosta

Linearne preslikave. Poglavje VII. 1 Definicija linearne preslikave in osnovne lastnosti

Univerza v Mariboru. Fakulteta za logistiko MATEMATIKA. Univerzitetni učbenik

Reševanje sistema linearnih

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

Algebraične strukture

( , 2. kolokvij)

DARJA POTOƒAR, FMF

Realne funkcije. Elementarne funkcije. Polinomi in racionalne funkcije. Eksponentna funkcija a x : R R + FKKT Matematika 1

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

5 Ispitivanje funkcija

INŽENIRSKA MATEMATIKA I

Računski del izpita pri predmetu MATEMATIKA I

SEMINARSKA NALOGA Funkciji sin(x) in cos(x)

Kvadratne forme. Poglavje XI. 1 Definicija in osnovne lastnosti

Kontrolne karte uporabljamo za sprotno spremljanje kakovosti izdelka, ki ga izdelujemo v proizvodnem procesu.

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

8. Posplošeni problem lastnih vrednosti

Matematika. BF Lesarstvo. Zapiski ob predavanjih v šolskem letu 2010/2011

Podobnost matrik. Matematika II (FKKT Kemijsko inženirstvo) Diagonalizacija matrik

Matematika vaja. Matematika FE, Ljubljana, Slovenija Fakulteta za Elektrotehniko 1000 Ljubljana, Tržaška 25, Slovenija

1 Fibonaccijeva stevila

DISKRETNA FOURIERJEVA TRANSFORMACIJA

Enačba, v kateri poleg neznane funkcije neodvisnih spremenljivk ter konstant nastopajo tudi njeni odvodi, se imenuje diferencialna enačba.

Matematika 1. Jaka Cimprič

FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO Matematika 4 Pisni izpit 22. junij Navodila

Matematika 2. Diferencialne enačbe drugega reda

3.1 Reševanje nelinearnih sistemov

Matrike. Poglavje II. Matrika je pravokotna tabela realnih števil. Na primer: , , , 0 1

Množico vseh funkcijskih vrednosti, ki jih pri tem dobimo, imenujemo zaloga vrednosti funkcije f. Oznaka: Z f

18. listopada listopada / 13

Numerično reševanje. diferencialnih enačb II

1 Seštevanje vektorjev in množenje s skalarjem

13. Jacobijeva metoda za računanje singularnega razcepa

Inverzni problem lastnih vrednosti evklidsko razdaljnih matrik

Poliedri Ines Pogačar 27. oktober 2009

Računalniško vodeni procesi I

MATEMATIČNI IZRAZI V MAFIRA WIKIJU

Lastne vrednosti in lastni vektorji

1.4 Tangenta i normala

ZBIRKA REŠENIH NALOG IZ MATEMATIKE I

Dodatna poglavja iz linearne algebre za 1. letnik finančne matematike na FMF. Primož Moravec

MATEMATIKA 2. Grupa 1 Rexea zadataka. Prvi pismeni kolokvijum, Dragan ori

16 Lokalni ekstremi. Definicija 16.1 Neka je A R n otvoren, f : A R i c A. Ako postoji okolina U(c) od c na kojoj je f(c) minimum

Riemannove ploskve in analitična geometrija. Franc Forstnerič

Osnove kompleksne analize MARKO SLAPAR

Državni izpitni center SPOMLADANSKI IZPITNI ROK *M * NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sreda, 3. junij 2015 SPLOŠNA MATURA

KOTNI FUNKCIJI SINUS IN COSINUS

Termovizijski sistemi MS1TS

8. Diskretni LTI sistemi

Dragi polinom, kje so tvoje ničle?

1. UREJENE OBLIKE KVADRATNE FUNKCIJE

INTEGRALI RACIONALNIH FUNKCIJ

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO MATEMATIKA II

Analiza 2 Rešitve 14. sklopa nalog

Transcript:

Matematika 1 Gregor Dolinar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani 5. december 2013

Primer Odvajajmo funkcijo f(x) = x x.

Diferencial funkcije Spomnimo se, da je funkcija f odvedljiva v točki x, če za vsak ε > 0 obstaja tak δ > 0, da je f(x +h) f(x) f (x) < ε h za vsak h 0, za katerega velja h < δ. Označimo f(x +h) f(x) η = f (x). h Potem velja η 0, ko gre h 0.

Obe strani enakosti pomnožimo s h in dobimo f(x +h) f(x) = f (x)h +ηh. Označimo spremembo funkcije f z f = f(x +h) f(x) in spremembo spremenljivke x z x = h. Torej je f = f (x) x +η x.

Izraz f (x) x imenujemo diferencial funkcije f in ga označimo z df = f (x) x. Če je f(x) = x, dobimo, da je df = dx = 1 x in zato df = f (x)dx oziroma f (x) = df dx.

Ker gre η 0, ko gre h 0, je izraz ηh majhen v primerjavi z f (x)h za majhne vrednosti h. Torej je f(x +h) f(x). = f (x)h, oziroma f(x +h). = f(x)+f (x)h.

Primer S pomočjo diferenciala približno določite vrednost cos151. Uporabili bomo formulo f(x +h) =. f(x)+f (x)h. Za kot 150 = 5π 6 poznamo vrednosti kotnih funkcij. Zato vzamemo za x = 5π 6 in za h = x = 1 = π 180. Torej je ( 5π cos 6 + π ) (.= 5π cos 180 6 + sin 5π 6 ) π 180.

Sledi ( 5π cos 6 + π ).= 3 180 2 1 2 π 180 = 0.87475. ( 5π cos 6 + π ) = 0.87462. 180

Višji odvodi nekaterih elementarnih funkcij f(x) = e x f (n) (x) = e x f(x) = x n f (k) (x) = n(n 1)...(n k +1)x n k f (n) (x) = n! f (m) (x) = 0, m > n f(x) = sinx f (x) = cosx f (x) = sinx f (x) = cosx f (4) (x) = sinx

Lastnosti odvedljivih funkcij Oglejmo si nekaj osnovnih izrekov o odvedljivih funkcijah, ki jih uporabljamo pri proučevanju lastnosti funkcij.

Izrek Če je funkcija f : (a,b) R odvedljiva v točki x 0 (a,b), potem je v točki x 0 tudi zvezna. Dokaz Funkcija f je odvedljiva v točki x 0, če za vsak ε > 0 obstaja tak δ > 0, da je f(x 0 +h) f(x 0 ) f (x 0 ) < ε h za vsak h 0, za katerega velja h < δ. Torej je f(x 0 +h) f(x 0 ) hf (x 0 ) < ε h.

Izrek Naj bo f : [a,b] R odvedljiva funkcija in naj bo f (x 0 ) > 0, x 0 (a,b). Potem je funkcija f v točki x 0 naraščajoča. Če je f (x 0 ) < 0, x 0 (a,b), potem je funkcija f v točki x 0 padajoča.

Dokaz Naj bo f (x 0 ) > 0. Potem je smerni koeficient tangente na graf funkcije f v točki x 0 pozitiven, torej tangenta, ki najbolje aproksimira funkcijo v točki x 0, narašča. 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 0.8 1.0 1.2 1.4

Natančneje. Označimo η = f(x 0 +h) f(x 0 ) h f (x 0 ). Ker je f odvedljiva v točki x 0, velja η 0, ko gre h 0. Torej je f(x 0 +h) f(x 0 ) = h(f (x 0 )+η). Za dovolj majhen h je η < f (x 0 ), torej je f (x 0 )+η > 0.

Če je h majhno število, je f(x 0 +h) f(x 0 ) > 0, za h > 0, in f(x 0 +h) f(x 0 ) < 0, za h < 0. Dokazali smo, da je v primeru, ko je f (x 0 ) > 0, funkcija f v točki x 0 naraščajoča. Podobno pokažemo, da je v primeru, ko je f (x 0 ) < 0, funkcija f v točki x 0 padajoča.

Kaj lahko povemo o obnašanju odvedljive funkcije v okolici točke x 0, za katero velja, da je f (x 0 ) = 0? 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.4 0.2 0.2 0.4 0.05 0.10

Definicija Če za odvedljivo funkcijo f : [a,b] R velja, da je f (x 0 ) = 0 za x 0 (a,b), potem pravimo, da je x 0 stacionarna točka funkcije f. Tangenta na graf funkcije v stacionarni točki je vzporedna abscisni osi.

Definicija Funkcija f : [a,b] R ima v točki x 0 (a,b) lokalni minimum, če obstaja tak δ > 0, da je f(x 0 +h) f(x 0 ) > 0 za vsak h < δ. Funkcija f : [a,b] R ima v točki x 0 (a,b) lokalni maksimum, če obstaja tak δ > 0, da je f(x 0 +h) f(x 0 ) < 0 za vsak h < δ. Če ima funkcija f v točki x 0 lokalni minimum ali lokalni maksimum, potem pravimo, da ima v točki x 0 lokalni ekstrem.

Izrek (Fermatov izrek) Če ima odvedljiva funkcija f : [a,b] R v točki x 0 (a,b) lokalni ekstrem, potem je f (x 0 ) = 0, torej je v točki x 0 stacionarna točka. Opomba Obratno ni nujno res, na primer, f(x) = x 3 +1 ima v točki x 0 = 0 stacionarno točko, vendar funkcija f v tej točki nima lokalnega ekstrema.

5 4 3 2 1 1.0 0.5 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 1.0 0.5 0.5 1.0 1.5 2.0

Dokaz Denimo, da ima funkcija f v točki x 0 lokalni minimum. To pomeni, da za majhne vrednosti h velja f(x 0 +h) f(x 0 ) > 0. Torej je f(x 0 +h) f(x 0 ) lim 0 hր0 h in f(x 0 +h) f(x 0 ) lim 0. hց0 h

Ker je f v točki x 0 odvedljiva, torej obstaja limita diferenčnega kvocienta, morata biti leva in desna limita enaki. To pa pomeni, da sta leva in desna limita enaki 0, torej f (x 0 ) = 0. Na enak način dokažemo izrek, če je v x 0 lokalni maksimum.