Чтобы найти производную функции y = ln( (√(1+x²) - 1) / (√(1+x²) + 1) ) в точке x₀ = 1, нам нужно будет использовать правило производной для логарифмической функции и правило производной для сложной функции.
Шаги решения:
- Найдем производную функции y. Для этого воспользуемся правилом производной логарифма:
- Если y = ln(u), то dy/dx = (1/u) * du/dx, где u = (√(1+x²) - 1) / (√(1+x²) + 1).
- Найдем u и его производную du/dx. Для этого воспользуемся правилом частного:
- u = (v - w) / (v + w), где v = √(1+x²) и w = 1.
- Найдем производные v и w:
- v = √(1+x²) ⇒ dv/dx = (1/2)(1+x²)^(-1/2) * (2x) = x / √(1+x²).
- w = 1 ⇒ dw/dx = 0.
- Теперь найдем du/dx:
- du/dx = [(v + w)(dv/dx) - (v - w)(du/dx)] / (v + w)².
- Подставляем значения:
- du/dx = [(√(1+x²) + 1)(x / √(1+x²)) - (√(1+x²) - 1)(0)] / (√(1+x²) + 1)² = (√(1+x²) + 1)(x / √(1+x²)) / (√(1+x²) + 1)².
- Это упрощается до x / [√(1+x²)(√(1+x²) + 1)].
- Теперь подставим u и du/dx в формулу для производной y:
- dy/dx = (1/u) * du/dx = [(√(1+x²) + 1) / (√(1+x²) - 1)] * [x / (√(1+x²)(√(1+x²) + 1))].
- dy/dx = x / [(√(1+x²) - 1)√(1+x²)].
- Теперь подставим x₀ = 1 в производную:
- dy/dx в x = 1: dy/dx = 1 / [(√(1+1²) - 1)√(1+1²)] = 1 / [(√2 - 1)√2].
Таким образом, производная функции y в точке x₀ = 1 равна 1 / [(√2 - 1)√2].