Раздел II. Дифференциальное исчисление функций одной переменной — § 1. Производная явной функции

Демидович — задача 824

Б. П. Демидович, «Сборник задач и упражнений по математическому анализу». Условие, подробное решение и ответ.

Задача 824

Доказать, что

а) Δ[f(x)+g(x)]=Δf(x)+Δg(x)\Delta[f(x)+g(x)]=\Delta f(x)+\Delta g(x);

б) Δ[f(x)g(x)]=g(x+Δx) Δf(x)+f(x) Δg(x)\Delta[f(x)g(x)]
=g(x+\Delta x)\,\Delta f(x)+f(x)\,\Delta g(x)
.
Доказано:а) {Δ[f(x)+g(x)]=Δf(x)+Δg(x)\Delta[f(x)+g(x)]=\Delta f(x)+\Delta g(x)}

б) {Δ[f(x)g(x)]=g(x+Δx) Δf(x)+f(x) Δg(x)\Delta[f(x)g(x)]=g(x+\Delta x)\,\Delta f(x)+f(x)\,\Delta g(x)}

Доказательство

Пункт а)

Используя определение приращения, получаемΔ[f(x)+g(x)]=[f(x+Δx)+g(x+Δx)]−[f(x)+g(x)]==[f(x+Δx)−f(x)]+[g(x+Δx)−g(x)]==Δf(x)+Δg(x)\begin{aligned}
\Delta[f(x)+g(x)]
&=[f(x+\Delta x)+g(x+\Delta x)]-[f(x)+g(x)]=\\
&=[f(x+\Delta x)-f(x)]+[g(x+\Delta x)-g(x)]=\\
&=\Delta f(x)+\Delta g(x)
\end{aligned}

Пункт б)

К разности произведений прибавим и вычтем
f(x)g(x+Δx)f(x)g(x+\Delta x):Δ[f(x)g(x)]=f(x+Δx)g(x+Δx)−f(x)g(x)==f(x+Δx)g(x+Δx)−f(x)g(x+Δx)++f(x)g(x+Δx)−f(x)g(x)==g(x+Δx)[f(x+Δx)−f(x)]++f(x)[g(x+Δx)−g(x)]==g(x+Δx) Δf(x)+f(x) Δg(x)\begin{aligned}
\Delta&[f(x)g(x)]
=f(x+\Delta x)g(x+\Delta x)-f(x)g(x)=\\
&=f(x+\Delta x)g(x+\Delta x)-f(x)g(x+\Delta x)+
+f(x)g(x+\Delta x)-f(x)g(x)=\\
&=g(x+\Delta x)[f(x+\Delta x)-f(x)]+
+f(x)[g(x+\Delta x)-g(x)]=\\
&=g(x+\Delta x)\,\Delta f(x)+f(x)\,\Delta g(x)
\end{aligned}

Что и требовалось доказать

Демидович № 824 — решение и ответ | Высшая математика — Профиматика