M A’RUZA 5
4.5.YUQORI TARTIBLI HOSILA. LOPITAL QOIDASI.
,
0
0
KO’RINISHDAGI
ANIQMASLIKLARNI OCHISH.
Reja.
1. Yuqori tartibli hosila.
2. Lopital qoidasi.
,
0
0
ko’rinishdagi aniqmasliklarni ochish.
Tayanch iboralar. yuqori tartibli hosila, aniqmasliklar, Lopital qoidasi.
1. Yuqori tartibli hosila.
Agar f(x) funksiya [a,b] kesmada differensiallanuvchi bo’lsa, u holda bu funksiyaning hosilasi
f'(x) umuman aytganda yana x ning funksiyasi bo’ladi. Shuning uchun undan x bo’yicha
hosila olsak, hosil bo’lgan hosilaga berilgan funksiyadan olingan ikkinchi tartibli hosila deyiladi
va y
"
yoki f "(x) lar bilan belgilanadi. Shunday qilib y=f(x) funksiyaning ikkinchi tartibli hosilasi
y"=f"(x)=(y')'=(f'(x)) '.
y"=f "(x) ikkinchi tartibli hosiladan olingan hosilaga y=f(x) funksiyaning uchinchi tartibli hosilasi
deyiladi:
y'''=f'"(x)=(f"(x))'
Shu jarayonni n marta davom ettirsak y=f(x) funksiyaning n tartibli hosilasi
y
(n)
=f
(n)
(x)=(y
n-1
)'=(f
(n-i)
(x))' ko’rinishda bo’ladi.
Misol. y=f(x) =2x
4
+3x
3
-5x
2
+6x-8
y'=8x
3
+9x
2
-10x+6
y"=24x
2
+18x-10
y"'=48x+18
Agar u(x), v(x) funksiyalar differensiallanuvchi bo’lib, u
(n)
(x), v
(n)
(x) hosilalarga ega bo’lsa, u
holda
1. (Cu) <
n)
=Cu
(n)
(C-o’zgarmas son)
2. (u+v)
(n)
=u
(n)
+ v
(n)
3. (uv)
(n)
=u
(n)
+nu
(n-1)
v'+
2
1
'
'
)
1
(
)
2
(
v
u
n
n
n
+ ...+uv
(n)
.
tengliklar o’rinli bo’ladi. Oxirgi tenglikka Leybnis formulasi deyiladi.
2.
Lopital qoidasi
1-teorema
qoidasi
Lopital
ochishning
larni
aniqmaslik
rinishdagi
ko '
0
0
0
x
nuqtaning biror atrofida
)
( x
f
va
)
( x
g
funksiyalkar uzluksiz, differensiallanuvchi va
0
)
(
x
g
bo‘lsin.Agar
0
)
(
lim
0
x
f
x
x
va
0
)
(
lim
0
x
g
x
x
bo‘lib,
k
x
g
x
f
x
x
)
(
)
(
lim
0
(chekli yoki cheksiz) limit mavjud bo‘lsa, u holda
)
(
)
(
lim
)
(
)
(
lim
0
0
x
g
x
f
x
g
x
f
x
x
x
x
(4.2.9)
bo‘ladi.
Isboti.
)
( x
f
va
)
(
x
g
funksiyalar uchun
0
x
nuqtaning biror atrofida yotuvchi
]
;
[
0
x
x
kesmada Koshi teoremasini qo‘llaymiz.
U holda
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
0
0
c
g
c
f
x
g
x
g
x
f
x
f
, bu yerda
c
nuqta
x
va
0
x
nuqtalar orasida yotadi.
0
)
(
)
(
0
0
x
g
x
f
ni hisobga olib topamiz:
)
(
)
(
)
(
)
(
c
g
c
f
x
g
x
f
(4.2.10)
0
x
x
da
c
ham
0
x
ga intiladi. (4.2.10) tenglikda limitga o‘tamiz:
)
(
)
(
lim
)
(
)
(
lim
0
0
c
g
c
f
x
g
x
f
x
c
x
x
.
k
x
g
x
f
x
x
)
(
)
(
lim
0
ekanidan
k
c
g
c
f
x
c
)
(
)
(
lim
0
. Shu sababli
)
(
)
(
lim
)
(
)
(
lim
0
0
x
g
x
f
x
g
x
f
x
x
x
x
.
Izohlar: 1. 1- teorema
)
( x
f
va
)
( x
g
funksiyalkar
0
x
x
da aniqlanmagan, ammo
0
)
(
lim
0
x
f
x
x
va
0
)
(
lim
0
x
g
x
x
bo‘lganda ham o‘rinli bo‘ladi. Bunda
0
)
(
lim
)
(
0
0
x
f
x
f
x
x
va
0
)
(
lim
)
(
0
0
x
g
x
g
x
x
deb olish etarli.
2. 1-teorema
x
da ham o‘rinli bo‘ladi. Haqiqatan ham
z
x
1
deb, topamiz:
.
)
(
)
(
lim
1
1
1
1
lim
1
1
lim
1
1
lim
)
(
)
(
lim
2
2
0
0
0
0
x
g
x
f
z
z
g
z
z
f
z
g
z
f
z
g
z
f
x
g
x
f
x
z
z
z
x
3.
)
( x
f
va
)
( x
g
funksiyalar 1-teoremaning shartlarini qanoatlantirsa teorema takror
qo‘llanishi mumkin:
)
(
)
(
lim
)
(
)
(
lim
)
(
)
(
lim
0
0
0
x
g
x
f
x
g
x
f
x
g
x
f
x
x
x
x
x
x
va hokazo.
Misol
e
e
x
x
x
x
ln
1
lim
2
1
limitni topamiz..
e
e
x
g
x
x
x
f
x
)
(
,
ln
1
)
(
2
funksiyalar
1
x
nuqta atrofida aniqlangan.
0
)
(
lim
)
(
lim
1
1
x
g
x
f
x
x
, ya’ni
0
0
ko‘rinishdagi aniqmaslik hosil bo‘ladi.
e
e
x
x
x
g
x
f
x
x
x
3
1
2
lim
)
(
)
(
lim
1
1
mavjud
va
0
)
(
e
x
g
. U holda 1-teoremaga ko‘ra
)
(
)
(
lim
)
(
)
(
lim
1
1
x
g
x
f
x
g
x
f
x
x
.
Demak,
e
e
e
x
x
x
x
3
ln
1
lim
2
1
.
1-teorema
0
0
ko‘rinishdagi aniqmasliklarni ochish imkonini beradi.
ko‘rinishdagi
aniqmasliklarni ochish haqidagi teoremani isbotsiz keltiramiz.
2-teorema
qoidasi
Lopital
ochishning
larni
aniqmaslik
rinishdagi
ko '
0
x
nuqtaning biror atrofida
)
( x
f
va
)
( x
g
funksiyalkar uzluksiz, differensiallanuvchi va
0
)
(
x
g
bo‘lsin. Agar
)
(
lim
)
(
lim
0
0
x
g
x
f
x
x
x
x
bo‘lib,
)
(
)
(
lim
0
x
g
x
f
x
x
limit mavjud bo‘lsa, u holda
)
(
)
(
lim
)
(
)
(
lim
0
0
x
g
x
f
x
g
x
f
x
x
x
x
bo‘ladi.
Misol
)
ln(
)
ln(
lim
a
x
a
x
e
e
a
x
limitni topamiz.
0
0
)
(
lim
1
lim
)
ln(
)
ln(
lim
a
x
e
e
e
e
e
e
a
x
e
e
a
x
x
a
x
a
x
a
x
x
a
x
a
x
a
x
1
0
1
1
)
(
1
1
)
(
1
1
lim
)
(
lim
a
a
a
x
e
a
x
e
e
a
x
x
x
x
a
x
.
0
0
va
ko‘rinishdagi aniqmasliklarga asosiy aniqmasliklar deyiladi.
0
yoki
ko‘rinishdagi aniqmasliklar algebraik almashtirishlar yordamida asosiy
aniqmasliklarga keltiriladi.
0
0
,
0
yoki
1
ko‘rinishdagi aniqmasliklardan
)
(
ln
)
(
)
(
)
(
x
f
x
g
x
g
e
x
f
formula yordamida asosiy aniqmasliklar
hosil qilinadi. Hosil qilingan asosiy aniqmasliklar yuqorida keltirilgan teoremalar
yordamida ochiladi.
Misollar
1.
0
lim
3
1
1
3
1
lim
1
ln
lim
)
0
(
ln
lim
3
0
4
0
3
0
3
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
.
2.
0
0
sin
cos
sin
lim
)
(
1
lim
0
0
x
x
x
x
x
ctgx
x
x
x
0
0
cos
sin
sin
lim
cos
sin
sin
cos
cos
lim
0
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
.
0
2
0
sin
cos
cos
cos
sin
lim
0
x
x
x
x
x
x
x
x
3.
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
e
e
e
x
sin
1
ln
ln
sin
ln
0
0
sin
0
lim
lim
0
0
sin
lim
)
0
(
lim
.
1
0
)
sin
(
cos
sin
sin
cos
1
lim
lim
lim
0
2
0
2
0
e
e
e
e
x
x
tgx
x
x
x
x
x
x
x
x
x
4.
)
(
1
ln
lim
0
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
e
e
1
1
ln
ln
lim
)
0
(
1
ln
ln
lim
0
0
x
x
x
e
1
1
ln
ln
lim
0
0
1
1
ln
1
lim
1
1
1
ln
1
lim
0
2
2
0
e
e
e
e
x
x
x
x
x
x
1.
5.
)
1
(
)
sin
1
(
lim
0
ctgx
x
x
0
0
)
sin
1
ln(
lim
0
)
sin
1
ln(
lim
0
0
tgx
x
x
ctgx
x
x
e
e
)
(
)
)
sin
1
(ln(
lim
0
tgx
x
x
e
.
1
sin
1
1
lim
cos
sin
1
cos
lim
1
sin
)
sin
1
ln(
lim
cos
lim
0
0
0
0
e
e
e
e
e
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Mavzuni mustahkamlash uchun savollar.
1. Yuqori tartibli hosila qanday topiladi?
2. Lopital qoidalaridan qanday hollarda foydalaniladi?
3. Qanday aniqmasliklarni turini bilasiz?