Pregunta

34. Найти дифференциалы функций: \( y=x^{3}+3 x^{2}+3 x \), \[\ny=a x^{2}-b^{3}, y=\text{\sin} ^{2} 2 x, y=a^{\text{\cos} 3}, y=\text{\ln} ^{2} x \]

Ask by Ray Coleman. in Russia
Jan 26,2025

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Дифференциалы функций: 1. \( y = x^{3} + 3x^{2} + 3x \) \( dy = (3x^{2} + 6x + 3)\, dx \) 2. \( y = a x^{2} - b^{3} \) \( dy = x^{2}\, da + 2a x\, dx \) 3. \( y = \sin^{2} 2x \) \( dy = 4 \sin(2x) \cos(2x)\, dx \) 4. \( y = a^{\cos 3} \) \( dy = \cos 3 \cdot a^{\cos 3 - 1}\, da \) 5. \( y = \ln^{2} x \) \( dy = \frac{2 \ln x}{x}\, dx \)

Solución

Найдем дифференциалы заданных функций: 1. **Функция:** \( y = x^{3} + 3x^{2} + 3x \) **Дифференциал:** \[ dy = (3x^{2} + 6x + 3)\, dx \] 2. **Функция:** \( y = a x^{2} - b^{3} \) **Дифференциал:** \[ dy = x^{2}\, da + 2a x\, dx \] *Здесь предполагается, что \( a \) и \( x \) являются переменными, а \( b \) — константой.* 3. **Функция:** \( y = \sin^{2} 2x \) **Дифференциал:** \[ dy = 4 \sin(2x) \cos(2x)\, dx \] *Можно также представить как \( dy = 2 \sin(4x)\, dx \) с использованием тригонометрической тождества.* 4. **Функция:** \( y = a^{\cos 3} \) **Дифференциал:** \[ dy = \cos 3 \cdot a^{\cos 3 - 1}\, da \] *Здесь \( \cos 3 \) является константой, поэтому дифференцируем по \( a \).* 5. **Функция:** \( y = \ln^{2} x \) **Дифференциал:** \[ dy = \frac{2 \ln x}{x}\, dx \]

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The Deep Dive

Чтобы найти дифференциалы данных функций, воспользуемся правилом дифференцирования. Для первой функции \( y = x^{3} + 3x^{2} + 3x \): \[ dy = (3x^{2} + 6x + 3)dx. \] Для второй функции \( y = ax^{2} - b^{3} \): \[ dy = 2ax \, dx. \] Для третьей функции \( y = \sin^{2}(2x) \): Применяя правило дифференцирования сложной функции: \[ dy = 2\sin(2x)\cos(2x) \cdot 2 dx = 4\sin(2x)\cos(2x)dx. \] Для четвертой функции \( y = a^{\cos(3)} \): \[ dy = -a^{\cos(3)}\sin(3)\cdot d(3) = -3a^{\cos(3)}\sin(3)dx. \] Для пятой функции \( y = \ln^{2}(x) \): Используя правило цепочки: \[ dy = 2\ln(x) \cdot \frac{1}{x}dx = \frac{2\ln(x)}{x}dx. \] Таким образом, вы рассчитали дифференциалы для всех приведенных функций.

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