⚡ Кратък отговор

Производна на функция е основно понятие в диференциалното смятане, което показва колко бързо се изменя функцията в дадена точка. Геометрично производната е равна на наклона на допирателната към графиката в тази точка. Функция, която има производна, се нарича диференцируема.

Какво е производна?

Производната на функция характеризира скоростта на изменение на функцията. Ако аргументът x се промени съвсем малко, производната показва колко пъти по-силно (или по-слабо) се променя стойността f(x).

Определение чрез граница

Производната на функцията f в точката x0 е границата:

f′(x0) = limh→0 [ f(x0 + h) − f(x0) ] / h

Ако тази граница съществува и е крайно число, функцията е диференцируема в x0. За граници от едната страна вижте лява и дясна граница на функция.

Геометричен смисъл на производната

Производната на една функция в дадена точка е равна на тангенса от ъгъла, който допирателната към графиката в тази точка сключва с положителната посока на абсцисната ос (оста Ox).

f′(x0) = tg α
  • f′(x0) > 0: графиката се изкачва (функцията расте).
  • f′(x0) < 0: графиката се спуска (функцията намалява).
  • f′(x0) = 0: допирателната е хоризонтална.

Физичен смисъл

Ако s(t) е изминатият път за време t, то производната s′(t) е моментната скорост. Затова казваме, че производната измерва скорост на изменение.

Таблица на основните производни

Функция f(x)Производна f′(x)
c (константа)0
x1
xnn·xn−1
sin xcos x
cos x−sin x
exex
ln x1/x

Правила за диференциране

  • Сбор: (u + v)′ = u′ + v′
  • Произведение: (u·v)′ = u′·v + u·v′
  • Частно: (u/v)′ = (u′·v − u·v′) / v2, при v ≠ 0
✏️ Пример

Нека f(x) = x2. По формулата за степен f′(x) = 2x.

В точката x = 3 получаваме f′(3) = 6. Това означава, че допирателната към параболата в тази точка има наклон 6.

🧠 Запомни
  • Производна = скорост на изменение.
  • Производна = наклон на допирателната (tg α).
  • Има производна = диференцируема функция.

Често задавани въпроси

Какво показва производната с прости думи?

Показва колко бързо се променя една величина. Например производната на изминатия път по времето е скоростта.

Кога една функция е диференцируема?

Когато има производна в разглежданата точка, тоест когато границата от определението съществува и е крайно число.

Колко е производната на константа?

Нула. Константата не се изменя, затова скоростта ѝ на изменение е 0.