Question

Найдите 9-ю производную функции f в точке x=0

Answer 1

Для нахождения 9-й производной функции f в точке x = 0, сначала нам необходимо найти все предыдущие производные.

Предоставленный график функции f(x) показывает, что функция f(x) состоит из сегментов прямых линий. Каждый сегмент может быть описан линейной функцией вида y = mx + c, где m - наклон прямой, а c - точка пересечения с осью ординат.

По графику видно, что у функции f(x) три разных сегмента:

- Для x < -1, функция f(x) равна -2x - 4.
- Для -1 <= x <= 1, функция f(x) равна -2.
- Для x > 1, функция f(x) равна 2x - 4.

Для каждого сегмента мы можем найти производную исходной функции по правилу дифференцирования линейной функции.

1) Для первого сегмента, где -∞ < x < -1, производная функции f(x) равна производной линейной функции -2x - 4:
f'(x) = -2.

2) Для второго сегмента, где -1 <= x <= 1, производная функции f(x) равна производной константы -2:
f'(x) = 0.

3) Для третьего сегмента, где x > 1, производная функции f(x) равна производной линейной функции 2x - 4:
f'(x) = 2.

Теперь у нас есть первые производные для всех трех сегментов функции f(x). Чтобы найти следующие производные, мы просто продолжаем дифференцировать каждый сегмент еще 8 раз.

1) Для первого сегмента:
f''(x) = 0 (производная константы равна нулю)
f'''(x) = 0 (производная нуля равна нулю)
f''''(x) = 0
f'''''(x) = 0
f''''''(x) = 0
f'''''''(x) = 0
f''''''''(x) = 0
f'''''''''(x) = 0

2) Для второго сегмента:
f''(x) = 0
f'''(x) = 0
f''''(x) = 0
f'''''(x) = 0
f''''''(x) = 0
f'''''''(x) = 0
f''''''''(x) = 0
f'''''''''(x) = 0

3) Для третьего сегмента:
f''(x) = 2 (производная линейной функции 2x - 4 равна 2)
f'''(x) = 0 (производная константы равна нулю)
f''''(x) = 0
f'''''(x) = 0
f''''''(x) = 0
f'''''''(x) = 0
f''''''''(x) = 0
f'''''''''(x) = 0

Теперь, чтобы найти 9-ю производную функции f в точке x = 0, мы должны воспользоваться знаком правила Лопиталя для определения, какой из сегментов функции f(x) будет включен в ответ.

Правило Лопиталя:
Если при вычислении производной функции для заданной точки нижняя и верхняя границы функции сходятся к одному и тому же числу, то значение производной в этой точке не меняется и равно значению производной функции в промежутке, где функции сходятся к данной точке.

Из графика видно, что при x → 0 сегменты функции f(x) сходятся к -2 и -4, что указывает на второй сегмент (-1 <= x <= 1).

Таким образом, 9-я производная функции f в точке x = 0 равна 0.