Дифференциал функции (примеры). Практикум по математическому анализу. Урок 40

Дифференциал функции (примеры). Практикум по математическому анализу. Урок 40

Пример 1. Вычислить приближенное значение:
1) \sqrt[4]{17}; 2) arctg\, 0,98; 3) \sin 29^{\circ}.
Решение. Если требуется вычислить f(x_{1}) и если проще вычислить f(x_{0}) и f'(x_{0}) , то при достаточно малой по абсолютному значению разности x_{1}-x_{0}=dx можно заменить приращение функции ее дифференциалом f(x_{1})-f(x_{0})\approx f'(x_{0})dx и отсюда найти приближенное значение искомой величины по формуле

f(x_{1})\approx f(x_{0})+f'(x_{0})dx\; \; \; \; \; \; (1)


1) Будем рассматривать \sqrt[4]{17} как частное значение функции f(x)=\sqrt[4]{x} при x=17=x_{1}. Пусть x_{0}=16, тогда \displaystyle f(x_{0})=\sqrt[4]{16}=2,\: f'(x_{0})=\frac{1}{4}x^{-\frac{3}{4}} \mid_{x=16}=\frac{1}{4\sqrt[4]{16^{3}}}=\frac{1}{32}, \displaystyle dx=x_{1}-x_{0}=1.
Подставляя в формулу (1), получим
\displaystyle \sqrt[4]{17}\approx f(x_{0})+f'(x_{0})dx=2+\frac{1}{32}\cdot 1=\frac{65}{32}\approx 2,031.
2) Пусть arctg \,0,98 есть частное значение функции y=\textrm{arctg}\, x при x=0,98=x_{1}. Пусть x_{0}=1, тогда \displaystyle y(x_{0})=\frac{\pi }{4},\: y'(x_{0})=\frac{1}{1+x^{2}}\mid _{x=1}=\frac{1}{2},
\displaystyle dx=x_{1}-x_{0}=-0,02.
Пользуясь формулой (1), найдем: \displaystyle \textrm{arctg}\, 0,98\approx y(x_{0})+y'(x_{0})dx=\frac{\pi }{4}+\frac{1}{2}(-0,02)\approx 0,7754.
3) Полагая, что \displaystyle \sin 29^{\circ} есть частное значение функции \displaystyle y=\sin x при \displaystyle x=\frac{\pi }{180}\cdot 29=x_{1} и что \displaystyle x_{0}=\frac{\pi }{180}\cdot 30=\frac{\pi }{6} получим \displaystyle y(x_{0})=\sin \frac{\pi }{6}=\frac{1}{2}; \displaystyle y'(x_{0})=\cos x\mid _{x=\frac{\pi }{6}}=\frac{\sqrt{3}}{2}; \displaystyle dx=x_{1}-x_{0}=\frac{29\pi }{180}-\frac{\pi }{6}=-\frac{\pi }{180};

\displaystyle \sin 29^{\circ}\approx y(x_{0})+y'(x_{0})dx=\frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}\left ( -\frac{\pi }{180} \right )\approx 0,4848.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

11 + 17 =