| To je članek, ki se navezuje na | ||||||
| Infinitezimalni račun | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
||||||
|
Specializirani |
||||||
Odvòd v matematiki predstavlja spremembo funkcije pri spremembi njenega argumenta. Opisuje najboljšo linearno aproksimacijo funkcije v bližini vrednosti funkcije z nekim argumentom.
Diferenciacija in izpeljava
[uredi | uredi kodo]Definicija z diferenčnim količnikom
[uredi | uredi kodo]Naj bo 👁 {\displaystyle y=f(x)}
funkcija 👁 {\displaystyle x}
-a.
Ta izraz je Newtonov diferenčni kvocient. Odvod je vrednost diferenčnega kvocienta, ko je sekanta vedno bližje tangenti.
Formalno je odvod funkcije f od a enak limiti:
diferenčnega kvocienta ko se h približuje ničli. Če limita obstaja, je funkcija f odvedljiva v točki a. Tu je f'(a) eden izmed zapisov odvoda (glej tu).
Zveznost in odvedljivost
[uredi | uredi kodo]Če je funkcija f v točki a odvedljiva, je tam tudi zvezna. Obratna zveza ne velja.
Odvod kot funkcija
[uredi | uredi kodo]Višji odvodi
[uredi | uredi kodo]Zapisovanje odvoda
[uredi | uredi kodo]Leibnizev zapis
[uredi | uredi kodo]Zapis odvoda, ki ga je uvedel Gottfried Wilhelm Leibniz je med najstarejšimi.
Višje odvode zapišemo kot
za n-ti odvod funkcije y=f(x)
Lagrangeev zapis
[uredi | uredi kodo]Eden najbolj uporabljenih zapisov za odvajanje je uvedel Joseph-Louis de Lagrange. Za oznako je uporabil znak unča. Tako je diferencialni koeficient funkcije f(x) označen z f'(x) ali krajše f' .
Newtonov zapis
[uredi | uredi kodo]Newtonov zapis za odvajanje, imenovan tudi zapis s piko, je postavljena pika nad funkcijo za predstavitev diferencialnega koeficienta. Če je funkcija y = f(t) odvisna od spremenljivke t, njen odvod zapišemo
Newtonov zapis se uporablja predvsem v fiziki, kjer je običajno s piko označen časovni odvod, oziroma odvod po času.
Eulerjev zapis
[uredi | uredi kodo]Eulerjev zapis uporablja diferencialni operator D, ki ga predpostavimo funkciji f in dobimo prvi odvod Df.
Računanje odvoda
[uredi | uredi kodo]- Glavni članek: Tabela odvodov.
Pravila za sestavljanje funkcij
[uredi | uredi kodo]- odvod vsote/razlike:
- odvod produkta:
- odvod količnika:
- odvod kompozituma:
Odvodi elementarnih funkcij
[uredi | uredi kodo]- odvod konstante: če je g(x) = c (konstanta), potem
- odvod potence: če je 👁 {\displaystyle f(x)=x^{r}\,}
, kjer je r realno število, potem
Pravilo za odvod potence lahko uporabljamo tudi za primere ko r ni celo število. Takrat pravilo velja tam, kjer je funkcija definirana.
Na primer: če je r = 1/2, sledi 👁 {\displaystyle f'(x)=(1/2)x^{-1/2}\,}
in funkcija je definirana le za nenegativne vrednost x.
- odvod eksponentne funkcije:
- Naravna eksponentna funkcija 👁 {\displaystyle f(x)=e^{x}\,\!}
se pri odvajanju ne spremeni: 👁 {\displaystyle f'(x)=e^{x}\,\!}
. - V splošnem pa je odvod funkcije 👁 {\displaystyle f(x)=a^{x}\,\!}
enak 👁 {\displaystyle f'(x)=a^{x}\ln a\,\!}
.
- Naravna eksponentna funkcija 👁 {\displaystyle f(x)=e^{x}\,\!}
- odvod logaritemske funkcije:
- Naravna logaritemska funkcija 👁 {\displaystyle f(x)=\ln x\,\!}
ima odvod 👁 {\displaystyle f'(x)={\frac {1}{x}}}
. - V splošnem je odvod logaritemske funkcije 👁 {\displaystyle f(x)=\log _{a}x\,\!}
enak 👁 {\displaystyle f'(x)={\frac {1}{x\ln a}}}
.
- Naravna logaritemska funkcija 👁 {\displaystyle f(x)=\ln x\,\!}
Odvodi trigonometrijskih funkcij
[uredi | uredi kodo]
👁 {\displaystyle (\sin x)'=\cos x\!}
👁 {\displaystyle (\cos x)'=-\sin x\!}
👁 {\displaystyle (\sin 2x)'=2\cos 2x\!}
👁 {\displaystyle (\cos 2x)'=-2\sin 2x\!}
👁 {\displaystyle (\sin(nx))'=n\cos(nx)\!}
👁 {\displaystyle (\sin ^{2}x)'=2\sin x\cos x=\sin 2x\!}
👁 {\displaystyle (\cos ^{2}x)'=-2\sin x\cos x=-\sin 2x\!}
👁 {\displaystyle (\sin ^{n}x)'=n\sin ^{(n-1)}x\cos x\!}
👁 {\displaystyle (\cos ^{n}x)'=-n\sin x\cos ^{(n-1)}x\!}
👁 {\displaystyle (\tan x)'={\frac {1}{\cos ^{2}x}};\;\cos x\neq 0}
👁 {\displaystyle (\cot x)'=-{\frac {1}{\sin ^{2}x}};\;\sin x\neq 0}
Odvodi drugih funkcij:
[uredi | uredi kodo]👁 {\displaystyle (k)'=0}
(k)' je konstanta
👁 {\displaystyle (e^{x})'=e^{x}}
Odvajanje v višjih razsežnostih
[uredi | uredi kodo]Odvajanje vektorskih funkcij
[uredi | uredi kodo]Parcialno odvajanje
[uredi | uredi kodo]Smerni odvod
[uredi | uredi kodo]Naj bo 👁 {\displaystyle n}
skalarno polje in 👁 {\displaystyle {\vec {b}}}
neki vektor. Zanima nas sprememba skalarnega polja v smeri vektorja 👁 {\displaystyle {\vec {b}}}
.
Ogledamo si izraz
Definirali smo smerni odvod skalarnega polja v smeri 👁 {\displaystyle {\vec {b}}}
Sledi
- 👁 {\displaystyle {\frac {{\mbox{d}}u}{{\mbox{d}}{\vec {b}}}}={\frac {{\mbox{d}}u}{{\mbox{d}}x}}b_{1}+{\frac {{\mbox{d}}u}{{\mbox{d}}y}}b_{2}+{\frac {{\mbox{d}}u}{{\mbox{d}}z}}b_{3}}
- pri čemer je 👁 {\displaystyle {\vec {b}}}
enotski vektor.
- pri čemer je 👁 {\displaystyle {\vec {b}}}
Torej
Totalni odvod, Jacobijeva funkcija (Jakobij), diferencial
[uredi | uredi kodo]Jacobijeva determinanta parcialnih odvodov primer za vpeljavo novih spremenljivk:
Glej tudi
[uredi | uredi kodo]Zunanje povezave
[uredi | uredi kodo]- http://www.e-studij.si/Odvod Arhivirano 2007-09-28 na Wayback Machine.
- WIMS Function Calculator makes online calculation of derivatives; this software also enables interactive exercises.
- ADIFF online symbolic derivatives calculator.
