Чтобы найти производную функции ( f(x) = \frac{x^2 - 5}{x^2 - 1} ), воспользуемся правилом дифференцирования дробно-рациональных функций (правило Лейбница для производной отношения функций). Если у нас есть функция ( \frac{u(x)}{v(x)} ), то её производная вычисляется по формуле:
[
f'(x) = \frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{(v(x))^2}
]
В нашем случае ( u(x) = x^2 - 5 ) и ( v(x) = x^2 - 1 ).
Найдём производные ( u'(x) ) и ( v'(x) ):
[
u'(x) = \frac{d}{dx}(x^2 - 5) = 2x
]
[
v'(x) = \frac{d}{dx}(x^2 - 1) = 2x
]
Подставим в формулу для производной:
[
f'(x) = \frac{(2x)(x^2 - 1) - (x^2 - 5)(2x)}{(x^2 - 1)^2}
]
Упростим числитель:
[
(2x)(x^2 - 1) = 2x^3 - 2x
]
[
(x^2 - 5)(2x) = 2x^3 - 10x
]
[
2x^3 - 2x - (2x^3 - 10x) = 2x^3 - 2x - 2x^3 + 10x = 8x
]
Таким образом, производная функции ( f(x) ) равна:
[
f'(x) = \frac{8x}{(x^2 - 1)^2}
]
Теперь найдём ( f'(0) ).
Подставим ( x = 0 ) в выражение для производной:
[
f'(0) = \frac{8 \cdot 0}{(0^2 - 1)^2} = \frac{0}{1} = 0
]
Таким образом, ответы:
а) Производная функции: ( f'(x) = \frac{8x}{(x^2 - 1)^2} ).
б) Значение производной в точке ( x = 0 ): ( f'(0) = 0 ).