Поняття похідної – фундаментальне поняття, за допомогою якого досліджують процеси і явища у природничих, соціальних і економічних науках.
Границя відношення приросту функції до приросту аргументу при умові, що приріст аргументу прямує до нуля, а границя існує називають похідною функції в точці .
Вивчення різних процесів приводить до необхідності обчислення швидкості зміни різних величин, тобто до поняття похідної.
До поняття похідної майже одночасно різними шляхами прийшли І. Ньютон і Г. Лейбніц.
І. Ньютон виходив з потреб фізики і розглядав фізичний зміст похідної: миттєва швидкість, сила, прискорення, теплоємність і т.д.
Г. Лейбніц розглядав геометричний зміст похідної, як кутовий коефіцієнт дотичної до графіка функції.
Окрім того, розглядають ще і економічний, біологічний, хімічний і т.д. зміст похідної. Коротко кажучи, похідна – це швидкість зміни будь-якого процесу.
Де у повсякденному житті можна спостерігати застосування похідної?
Нехай, Вам потрібно виконати елементарну ремонтну роботу: поклеїти шпалери, обкласти плиткою стіни або підлогу.
Як швидко розрахувати, якими за розмірами повинні бути сторони фризового прямокутника з периметром 10 м, щоб кількістю фризової плитки, яка є в наявності, обмежити найбільшу поверхню підлоги ?
Розвязання:
Перш ніж почати обкладати підлогу плиткою слід пам'ятати, що малюнок підлоги вибирають з урахуванням розміру і призначення приміщення. Фон підлоги добре обмежується фризовими рядами, в які вкладають плитки більш темних кольорів або спеціальні фризові плитки.
Згідно наших умов фризовий прямокутник має периметр P = 10м.
1. Нехай AB = х , AD= y. Тоді:
р = 2( х+у) =10
х+у = 5
у = 5 - х
2. S = х*у = х( 5 - х) = 5х - х^2
3. S'(х) = (5х - х^2)' = 5 - 2х
4. Знаходимо критичні точки:
5 - 2х = 0
х = 2,5
5. Визначаємо зміну знака функції у критичній точці:
S'(2) = 5 - 2*2 = 1 > 0 (+)
S'(3) = 5 - 2*3 = -1 < 0 (-)
Отже, якщо x = 2, 5 , то функція приймає найбільше значення S = 2, 5*2, 5 = 6, 25.
Таким чином, при даних умовах фризову плитку вам економніше викласти у формі квадрата зі стороною 2,5 м.
А ось як наша група "Історики" працювала над проектом: