Приближенное значение при помощи дифференциала вычисляется по формуле f(x0 + Δx) = f(x0) + f`(x0) * Δx, где (x0 + Δx) - это значение числа с его приращением, Δx - приращение.
Вычисление значения при помощи дифференциала
Для того, чтобы высчитать приближенное значение, нужно придерживаться следующего алгоритма:
- Определить приращение значения (на сколько единиц наша функция отличается от дифференцируемого значения, то есть такого, из которого функция хорошо высчитывается);
- найти производную функции;
- найти производную от дифференцируемого значения;
- подставить все данные в формулу и посчитать значение.
Найдем приращение функции
1) ∛310
Из 310 корень третьей степени не высчитывается, а из 343 можно высчитать корень третьей степени (это 7). Возьмем за х0 число 343.
х0 = 343
x0 + Δx = 310
Δx = 310 - 343 = - 33 (приращение равно -33)
f(x) = ∛x
Найдем производную функции.
f`(x) = 1/3 * (х)1/3 - 1 = 1/3 * х-2/3 = 1/(3х2/3) = 1/(3∛x2)
Найдем производную от 343.
f`(x0) = f`(343) = 1/(3 * 49) = 1/147
Подставляем все в формулу и считаем.
f(x0 + Δx) = f(343 - 33) = ∛343 + 1/147 * (- 33) = 7 - 33/147 =7 - 11/49 = 6 38/49
2) ⁴√158
Корень 4 степени высчитывается из 81 (это 3). Возьмем за х0 число 81.
х0 = 81
x0 + Δx = 158
Δx = 158 - 81 = 77
f(x) = ⁴√158
f`(x) = 1/4 * x1/4 - 1 = 1/4 * x-3/4 = 1/(4 ⁴√x3)
f`(81) = 1/(4 ⁴√813) = 1/(4 * 27) = 1/108
⁴√158 = ⁴√81 + 1/108 * 77 = 3 + 77/108 = 3 77/108
3) √(х² + 3х + 5) при х = 1,14
Если будем подставлять 1,14, вычисления усложняются и квадратный корень потом не вычисляется. Возьмем за х0 число 1.
х0 = 1
x0 + Δx = 1,14
Δx = 1,14 - 1 = 0,14
f(x) = √(х² + 3х + 5) = (х² + 3х + 5)1/2
f`(x) = 1/2 * (х² + 3х + 5)1-1/2 * (х² + 3х + 5)`= (2x + 3)/2 * (х² + 3х + 5)-1/2 = (2x + 3)/(2(х² + 3х + 5)1/2) = 1/(2√(х² + 3х + 5))
f`(1) = (2 + 3)/(2 * √(1 + 3 + 5)) = 5/(2 * √ 9) = 5/6
f(1,14) = √(1² + 3 * 1 + 5) + 5/6 * 0,14 = √9 + 70/600 = 3 + 7/60 = 3 7/60