Для того чтобы найти производную функции ( f(x) = x \cos x ) и её значение в точке ( x_0 = \frac{\pi}{2} ), нужно выполнить несколько шагов.
Шаг 1: Найти производную функции ( f(x) )
Функция ( f(x) = x \cos x ) является произведением двух функций ( x ) и ( \cos x ). Чтобы найти её производную, воспользуемся правилом произведения. Правило произведения гласит, что если ( u(x) ) и ( v(x) ) — дифференцируемые функции, то производная их произведения ( u(x)v(x) ) вычисляется по формуле:
[ (uv)' = u'v + uv' ]
В нашем случае:
[ u(x) = x ]
[ v(x) = \cos x ]
Теперь найдём производные ( u(x) ) и ( v(x) ):
[ u'(x) = 1 ]
[ v'(x) = -\sin x ]
Применим правило произведения:
[ f'(x) = u'(x) v(x) + u(x) v'(x) ]
[ f'(x) = 1 \cdot \cos x + x \cdot (-\sin x) ]
[ f'(x) = \cos x - x \sin x ]
Таким образом, производная функции ( f(x) = x \cos x ) равна:
[ f'(x) = \cos x - x \sin x ]
Шаг 2: Найти значение производной в точке ( x_0 = \frac{\pi}{2} )
Теперь подставим ( x_0 = \frac{\pi}{2} ) в найденную производную ( f'(x) ):
[ f'\left(\frac{\pi}{2}\right) = \cos \left(\frac{\pi}{2}\right) - \frac{\pi}{2} \sin \left(\frac{\pi}{2}\right) ]
Зная значения тригонометрических функций в точке ( \frac{\pi}{2} ):
[ \cos \left(\frac{\pi}{2}\right) = 0 ]
[ \sin \left(\frac{\pi}{2}\right) = 1 ]
Подставим эти значения:
[ f'\left(\frac{\pi}{2}\right) = 0 - \frac{\pi}{2} \cdot 1 ]
[ f'\left(\frac{\pi}{2}\right) = -\frac{\pi}{2} ]
Итог
Производная функции ( f(x) = x \cos x ) равна:
[ f'(x) = \cos x - x \sin x ]
Значение производной в точке ( x_0 = \frac{\pi}{2} ) равно:
[ f'\left(\frac{\pi}{2}\right) = -\frac{\pi}{2} ]