Mikä on implisiittinen johdannainen 4 = (x + y) ^ 2?

Mikä on implisiittinen johdannainen 4 = (x + y) ^ 2?
Anonim

Vastaus:

Voit käyttää calculusta ja viettää muutaman minuutin tähän ongelmaan tai voit käyttää algebraa ja viettää muutaman sekunnin, mutta jompikumpi tapa saa # Dy / dx = -1 #.

Selitys:

Aloita tekemällä johdannainen molemmille puolille:

# D / dx (4) = d / dx (x + y) ^ 2 #

Vasemmalla meillä on vakion johdannainen - mikä on vain #0#. Tämä rikkoo ongelman seuraavasti:

# 0 = d / dx (x + y) ^ 2 #

Arvioida # D / dx (x + y) ^ 2 #, meidän on käytettävä tehosääntöä ja ketjua:

# D / dx (x + y) ^ 2 = (x + y) "* 2 (x + y) ^ (2-1) #

Huomautus: kerrotaan # (X + y) "# koska ketjun sääntö kertoo meille, että meidän täytyy kertoa koko toiminnon johdannainen (tässä tapauksessa # (X + y) ^ 2 # sisäinen toiminto (tässä tapauksessa # (X + y) #).

# D / dx (x + y) ^ 2 = (x + y) "* 2 (x + y) #

Kuten # (X + y) "#huomaa, että voimme käyttää summaussääntöä sen rikkomiseksi # X '+ y' #. # X '# on yksinkertaisesti #1#, ja koska emme oikeastaan tiedä mitä # Y # on, meidän täytyy lähteä # Y '# kuten # Dy / dx #:

# D / dx (x + y) ^ 2 = (1 + dy / dx) (2 (x + y)) #

Nyt kun olemme löytäneet johdannaisen, ongelma on:

# 0 = (1 + dy / dx) (2 (x + y)) #

Tee joitakin algebraja eristämiseksi # Dy / dx #, me näemme:

# 0 = (1 + dy / dx) (2x + 2y) #

# 0 = 2x + dy / dx2x + dy / dx2y + 2y #

# 0 = x + dy / dxx + dy / DXY + y #

# -X-y = dy / dxx + dy / DXY #

# -X-y = dy / dx (x + y) #

# Dy / dx = (- x-y) / (x + y) #

Mielenkiintoista, tämä on yhtä suuri #-1# kaikille # X # ja # Y # (paitsi milloin # X = y #). Siksi, # Dy / dx = -1 #. Olisimme voineet todeta tämän ilman mitään laskelmia lainkaan! Katso yhtälöä # 4 = (x + y) ^ 2 #. Ota kummankin puolen neliöjuuri päästäksesi # + - 2 = x + y #. Nyt vähennä # X # molemmilta puolilta, ja meillä on #y = + - 2-x #. Muista nämä algebrasta? Tämän linjan kaltevuus on #-1#ja koska johdannainen on rinne, voisimme juuri sanoa # Dy / dx = -1 # ja välttää kaiken tämän työn.