Производная, 10–11 класс: примеры с решением

Производная показывает, как быстро меняется функция. Здесь собраны правила, разбор задания на промежутки возрастания и убывания, как читать график производной, и 99 решённых заданий.

36 заданий10–11 класс
Алгебра10 классПромежутки возрастания и убывания функции

Найти промежутки возрастания и убывания функции: 1) y = x² - x; 2) y = 5x² - 3x - 1; 3) y = x² + 2x; 4) y = x² + 12x - 100; 5) y = x³ - 3x; 6) y = x⁴ - 2x²; 7)…

Алгебра10 класс4 заданияИсследование функции на монотонность

Исследуйте функцию на монотонность (4 балла): а) y = x(x² - 12) б) y = x² + 2x в) y = 12x + 3x² - 2x³ г) y = x³ + 3x² - 9x + 1

Алгебра11 класс5 заданийИсследование функции и построение графика

Исследуйте функцию y = x² - x - 6, постройте её график.

Алгебра11 классГеометрический смысл производной

На рисунке изображены график функции y=f(x) и касательной к нему в точке с абсциссой x₀. Найдите значение производной функции f(x) в точке x₀.

Алгебра10 классПроизводная, угловой коэффициент касательной

f(x)=cos²x, k=1/2

Алгебра10 классПроизводная степенной функции

f(x)=x²√x+3x, k=4

Алгебра11 классГеометрический смысл производной

На рисунке изображены график функции y=f(x) и касательной к нему в точке с абсциссой x₀. Найдите значение производной функции f(x) в точке x₀.

Алгебра11 классПолное исследование функции и построение графика

Провести полное исследование функции и сделать её график: y=(x+2/x-1)²

Алгебра11 классТочки экстремума по графику производной

На рисунке изображён график y = f'(x) — производной функции f(x), определённой на интервале (-8; 16). Найдите количество точек экстремума функции f(x)…

Алгебра10 классТочки экстремума по графику функции

На рисунке изображён график функции f(x), определённой на интервале (-2; 12). Найдите сумму точек экстремума функции f(x).

Алгебра11 класс3 заданияПостроение графика сложной функции

Используя имеющиеся графики функций g(x)=x²-1 и f(g)=2g, постройте график функции y(x)=(2x)²-1

Алгебра11 класс10 заданийСкорость точки при прямолинейном движении

Точка движется прямолинейно по закону S= t³3+2t²-t (S выражается в метрах, t – в секундах). Найти скорость движения через 3 секунды после начала движения.

Алгебра11 класс12 заданийПромежутки монотонности

Найти промежутки возрастания и убывания функции f(x) = x³ - 3x.

Алгебра10 класс12 заданийПромежутки возрастания и убывания

Найти промежутки возрастания и убывания функции f(x) = x³ - 3x.

Алгебра10 класс9 заданийПромежутки возрастания и убывания

Найти промежутки возрастания и убывания функции f(x) = x³ - 3x.

Алгебра11 класс11 заданийПроизводная суммы степенных функций

y = x⁵ - 12x + √[3]x² - 1

Алгебра11 классНахождение производных

Найти производные функций: 1) y=3x⁵+7√[5]x⁴- 1x⁴-8 2) y= arccos 4x√1-16x² 3) y=(x⁵-16)· esin x 4) y=ln(ctgx) 5) y=arcctg√[4]x 6) y=cos³x-sinx/5 7) y= x √x 8)…

Алгебра11 классГеометрический смысл производной

На рисунках представлены графики функций, к каждой из которых провели касательную. Касательная и график функции имеют общую точку с абсциссой x₀. К каждому…

Алгебра11 классПравила дифференцирования: верно или неверно

Рассмотрите правила дифференцирования и найдите верные и неверные выражения. Расположите их в соответствующих областях, путем перемещения выражения к…

Алгебра11 классГеометрический смысл производной

Найдите тангенс угла касательной к графику функции y=f(x) в точке с абсциссой x₀ и положительным направлением оси OX. Ответ впишите цифрой, с использованием…

Алгебра11 класс2 заданияТочки, в которых производная равна нулю

На рисунке изображен график функции y=f(x), определенной на интервале (-3;9). Количество точек, в которых производная функции обращается в 0 равно

Алгебра10 класс2 заданияПроизводная и график функции: промежутки возрастания

Функция определена на интервале (-6; 8). Найдите количество целых точек, в которых производная функции положительна.

Алгебра11 класс4 заданияТригонометрическое уравнение, отбор корней

а) Решите уравнение 2sin²x=cos(3π/2-x). б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [-5π/2;-π].

Алгебра11 класс5 заданийМонотонность и экстремумы по знакам производной

Определите по данным на схемах: промежутки возрастания функции, промежутки убывания функции, точки экстремума (точки минимума и точки максимума). Схемы 1), 2)…

Алгебра11 класс3 заданияПромежутки монотонности и экстремумы по знакам производной

Определите по данным на схемах: - промежутки возрастания функции - промежутки убывания функции - точки экстремума (точки минимума и точки максимума) Схемы…

Алгебра10 классРешение уравнения

y = x³ − 3x² + 4

Алгебра10 классГрафик функции

y=x³-3x²+4

Алгебра10 классВычисление изменения за единицу времени

1. Страница 11, рисунок 7: 70 км-60 км/2 дня. 2. Страница 12, рисунок 8: 60 с-55 с/10 дней. 3. Страница 12, рисунок 9: 1,8 А-…10 лет= 0,5 А10 лет.

Алгебра10 классПроизводная функции

Найти первую производную функции y=√2x+4

Алгебра10 классСтационарные точки функции

Найти стационарные точки функции: 1) y=2+x²/x; 2) y=x²+3/2x; 3) y=ex²-1; 4) y=2x²+x.

Алгебра10 классСтационарные точки функции

Найти стационарные точки функции: 1) y = 2 + x²/x;

Алгебра10 классСтационарные точки функции

Найти стационарные точки функции: 1) y=x/2+8/x; 2) y=2x³-15x²+36x; 3) y=e2x-2ex; 4) y=sin x-cos x.

Алгебра10 классПроизводная функции

x(t) = 6t² − 48t + 17

Алгебра11 классПроизводная сложной функции

решить по формулам 11 класса y=cos7x

Алгебра11 классПроизводная сложной функции

Найти производную функции: y=cos³ x.

Алгебра11 классЗапись функции

y=cos³ x

Что такое производная функции и производная в точке

Производная функции f(x) — это новая функция f'(x), которая в каждой точке показывает скорость изменения f. Если f'(x) > 0, функция растёт, если f'(x) < 0, убывает.

Производная в точке x₀ — это число f'(x₀). Геометрически это угловой коэффициент касательной к графику в точке с абсциссой x₀. Физически, если S(t) — путь, то S'(t) — скорость, а вторая производная S''(t) — ускорение. Поэтому в заданиях про движение сначала находят S'(t), потом подставляют время.

Строго производная определяется через предел функции: это предел отношения приращения функции к приращению аргумента. Для решения заданий школьного курса определение почти не нужно, хватает таблицы и правил.

Формулы и правила, на которых строится почти всё

Таблица, которую нужно знать наизусть:

  • (C)' = 0, где C — число
  • (xⁿ)' = n × xⁿ⁻¹, например (x⁵)' = 5x⁴, (√x)' = 1/(2√x)
  • (sin x)' = cos x, (cos x)' = −sin x
  • (eˣ)' = eˣ, (ln x)' = 1/x

Правила для сумм, произведений и частных:

  • (u + v)' = u' + v'
  • (u × v)' = u'v + uv'
  • (u / v)' = (u'v − uv') / v²

Для сложной функции производная считается «снаружи внутрь»: (f(g(x)))' = f'(g(x)) × g'(x). Например, (cos³x)' = 3cos²x × (−sin x) = −3cos²x × sin x. Сначала берёшь производную степени, потом умножаешь на производную того, что стоит внутри. Степени и корни перед дифференцированием удобно переписать по свойствам степеней.

Как решать: промежутки возрастания и убывания, экстремумы

Разберём функцию f(x) = 2x³ − 3x² − 12x + 1.

Шаг 1. Находим производную: f'(x) = 6x² − 6x − 12 = 6(x² − x − 2).

Шаг 2. Приравниваем к нулю: x² − x − 2 = 0, откуда x = −1 и x = 2. Это стационарные точки. Если уравнение вызывает трудности, загляни в квадратные уравнения.

Шаг 3. Отмечаем точки на числовой оси и определяем знак f' на каждом промежутке. При x = 0 получаем f'(0) = −12 < 0, значит, на отрезке между корнями знак минус, а по краям плюс.

Шаг 4. Записываем ответ: функция возрастает на (−∞; −1] и [2; +∞), убывает на [−1; 2].

Шаг 5. В точке x = −1 знак меняется с плюса на минус, это максимум: f(−1) = −2 − 3 + 12 + 1 = 8. В точке x = 2 знак меняется с минуса на плюс, это минимум: f(2) = 16 − 12 − 24 + 1 = −19.

Касательная строится так же коротко. Для f(x) = x² + 2x в точке x₀ = 1: f(1) = 3, f'(x) = 2x + 2, f'(1) = 4. Уравнение y = f(x₀) + f'(x₀)(x − x₀) даёт y = 3 + 4(x − 1) = 4x − 1.

График производной: как понять, что изображено на рисунке

Самая частая путаница в заданиях вида «на рисунке изображен график производной функции» в том, что нарисована не сама функция, а её производная f'(x). Все выводы делаются по положению графика относительно оси x.

  • График f' лежит выше оси x, значит, f возрастает.
  • График f' лежит ниже оси x, значит, f убывает.
  • График f' пересекает ось снизу вверх, это точка минимума f.
  • График f' пересекает ось сверху вниз, это точка максимума f.

Если нужно найти значение производной в точке, читай ординату графика прямо в этой точке. Если нарисован график функции и касательная, а спрашивают f'(x₀), считай угловой коэффициент касательной: возьми две удобные точки на прямой и вычисли изменение y, делённое на изменение x. Знак смотри по направлению: касательная идёт вверх слева направо, значит, производная положительна.

Где ошибаются чаще всего

  • Забывают умножить на производную внутренней функции. Для y = √(2x + 4) верно y' = 2 / (2√(2x + 4)) = 1 / √(2x + 4), а не просто 1 / (2√(2x + 4)).
  • Дифференцируют произведение как произведение производных. (x × sin x)' = sin x + x cos x, а не 1 × cos x.
  • Путают нуль производной с экстремумом. У f(x) = x³ производная в нуле равна нулю, но знак не меняется, поэтому экстремума нет. Всегда проверяй смену знака.
  • Берут значение функции вместо значения производной. Для наибольшего значения на отрезке f' нужна только для поиска точек, а ответом служит значение самой f, в том числе на концах отрезка.

Какие задания по производной присылают ученики и как пользоваться страницей

Ученики 11 класса присылают задания на касательную, промежутки возрастания и убывания, экстремумы, наибольшее и наименьшее значения на отрезке, точки перегиба, производную сложной функции, а также физические задачи на скорость, ускорение и силу. Встречаются и задания на график производной по рисунку.

Найди в списке выше задание, похожее на твоё, и посмотри ход решения. Если подходящего нет, сфотографируй своё задание и получи решение с подробными шагами. Для функций с тригонометрией полезно держать рядом тригонометрические формулы, а обратная операция к дифференцированию разобрана в теме первообразная и интеграл.

Частые вопросы

Что такое производная функции простыми словами?

Это скорость изменения функции в каждой точке. Если производная положительна, функция растёт, если отрицательна, убывает, а её значение показывает, насколько круто.

Как найти производную функции в точке?

Сначала найди производную f'(x) по правилам и таблице, затем подставь вместо x нужное число. Например, для f(x) = x² + 2x в точке 1 получится f'(1) = 2 × 1 + 2 = 4.

Как по графику производной найти промежутки возрастания функции?

Выбери участки, где график производной лежит выше оси x: на них f'(x) > 0 и функция возрастает. Где график ниже оси, функция убывает.

Как по графику производной определить точки максимума и минимума?

Ищи пересечения графика с осью x. Если знак производной меняется с плюса на минус, это максимум, если с минуса на плюс, это минимум.

Что значит вторая производная и зачем она нужна?

Это производная от производной, f''(x). Она показывает, как меняется скорость роста функции, и помогает находить точки перегиба. В физике вторая производная пути по времени даёт ускорение.

Производная, 10–11 класс: примеры с решением | ДЗмэн