Показать ответ
Для нахождения производной функции \( y = 3x^5 - 20x^2 - 8x + 1 \) будем следовать шаг за шагом.
### Шаг 1: Определение функции
Функция, для которой мы хотим найти производную:
\[ y = 3x^5 - 20x^2 - 8x + 1 \]
### Шаг 2: Применение правил дифференцирования
Мы будем использовать основное правило дифференцирования для степенных функций:
Если \( f(x) = ax^n \), то \( f'(x) = anx^{n-1} \).
Применим это правило к каждому члену функции:
1. **Первый член:** \( 3x^5 \)
\[
\frac{d}{dx}(3x^5) = 3 \cdot 5x^{5-1} = 15x^4
\]
2. **Второй член:** \( -20x^2 \)
\[
\frac{d}{dx}(-20x^2) = -20 \cdot 2x^{2-1} = -40x
\]
3. **Третий член:** \( -8x \)
\[
\frac{d}{dx}(-8x) = -8 \cdot 1x^{1-1} = -8
\]
4. **Четвертый член:** \( +1 \)
\[
\frac{d}{dx}(1) = 0
\]
### Шаг 3: Сложение производных
Теперь мы можем собрать все найденные производные в одно выражение:
\[
y' = 15x^4 - 40x - 8 + 0
\]
### Шаг 4: Упрощение результата
Упрощаем результат, убирая ноль:
\[
y' = 15x^4 - 40x - 8
\]
### Шаг 5: Проверка ответа
Для проверки правильности результата можно использовать правило обратного дифференцирования:
- Мы знаем, что производная \( 15x^4 - 40x - 8 \) должна восстанавливать исходную функцию \( 3x^5 - 20x^2 - 8x + 1 \) при интегрировании.
Если мы проводим интегрирование по выражению \( 15x^4 - 40x - 8 \):
1. **Интегрирование \( 15x^4 \):**
\[
\int 15x^4 \,dx = 3x^5 + C_1
\]
2. **Интегрирование \( -40x \):**
\[
\int -40x \,dx = -20x^2 + C_2
\]
3. **Интегрирование \( -8 \):**
\[
\int -8 \,dx = -8x + C_3
\]
Собирая все вместе и добавляя константу интегрирования, мы получаем:
\[
3x^5 - 20x^2 - 8x + C
\]
где \( C = C_1 + C_2 + C_3 \) — произвольная константа.
### Итог
Таким образом, найденная производная функции \( y = 3x^5 - 20x^2 - 8x + 1 \) равна:
\[
y' = 15x^4 - 40x - 8
\]