Задача №1206
Условие
Найти общее выражение для производной порядка \(\displaystyle{n}\) функции \(\displaystyle{y=\frac{1}{ax+b}}\).
Решение
Случай \(\displaystyle{a=0}\) рассматривается элементарно. Пусть \(\displaystyle{a\neq{0}}\).
Исходя из полученных результатов, можно предположить, что выражение для \(\displaystyle{y^{(n)}}\) будет таким:
Докажем это методом математической индукции. При \(\displaystyle{n=1}\) равенство верно. Пусть оно верно и при \(\displaystyle{n=k}\), т.е. \(\displaystyle{y^{(k)}=(-1)^k\cdot{k!}\cdot{a^k}\cdot(ax+b)^{-k-1}}\). Проверим выполнение равенства при \(\displaystyle{n=k+1}\):
Равенство истинно при \(\displaystyle{n=k+1}\), поэтому согласно методу математической индукции, формула \(\displaystyle{y^{(n)}=\frac{(-1)^n a^n n!}{(ax+b)^{n+1}}}\) верна при всех \(\displaystyle{n\in{N}}\).
Ответ:
\(\displaystyle{y^{(n)}=\frac{(-1)^n a^n n!}{(ax+b)^{n+1}}}\)
Источники задачи
| Задачник №1 | Берман "Сборник задач по курсу математического анализа" |
| Глава №3 | Производная и дифференциал. Дифференциальное исчисление |
| Параграф №5 | Повторное дифференцирование |
| Задача №1035 |