ما هو الاشتقاق الضمني لـ 4 = (x + y) ^ 2؟

ما هو الاشتقاق الضمني لـ 4 = (x + y) ^ 2؟
Anonim

إجابة:

يمكنك استخدام حساب التفاضل والتكامل وقضاء بضع دقائق في هذه المشكلة أو يمكنك استخدام الجبر وقضاء بضع ثوان ، ولكن في كلتا الحالتين ستحصل # دى / DX = -1 #.

تفسير:

ابدأ بأخذ المشتق فيما يتعلق بالجانبين:

# د / DX (4) = د / DX (س + ص) ^ 2 #

على اليسار ، لدينا مشتق ثابت - وهو عادل #0#. ينقسم المشكلة إلى:

# 0 = د / DX (س + ص) ^ 2 #

لتقييم # د / DX (+ ص س) ^ 2 #، نحتاج إلى استخدام قاعدة القوة وقاعدة السلسلة:

# د / DX (س + ص) ^ 2 = (س + ص) '* 2 (س + ص) ^ (1/2) #

ملحوظة: نحن تتضاعف # (س + ص) '# لأن قاعدة السلسلة تخبرنا أنه يتعين علينا مضاعفة مشتق الوظيفة بأكملها (في هذه الحالة # (+ ص س) ^ 2 # بواسطة وظيفة الداخل (في هذه الحالة # (+ ص خ) #).

# د / DX (س + ص) ^ 2 = (س + ص) '* 2 (س + ص) #

أما بالنسبة لل # (س + ص) '#، لاحظ أنه يمكننا استخدام قاعدة المبلغ لتقسيمها إلى # س '+ ذ' #. # س '# هو ببساطة #1#ولأننا لا نعرف حقيقة ما # ذ # هو ، علينا أن نغادر # ذ '# مثل # دى / DX #:

# د / DX (س + ص) ^ 2 = (1 + دى / DX) (2 (س + ص)) #

الآن وقد وجدنا مشتق لدينا ، والمشكلة هي:

# 0 = (1 + دى / DX) (2 (س + ص)) #

القيام ببعض الجبر لعزل # دى / DX #، نحن نرى:

# 0 = (1 + دى / DX) (2X + 2Y) #

# 0 = 2X + دى / dx2x + دى / dx2y + 2Y #

# 0 = س + دى / DXX + دى / DXY + ص #

# -x-ص = دى / DXX + دى / DXY #

# -x-ص = دى / DX (س + ص) #

# دى / DX = (- س-ص) / (س + ص) #

ومن المثير للاهتمام ، وهذا يساوي #-1# للجميع # # س و # ذ # (ما عدا متى # س = -y #). وبالتالي، # دى / DX = -1 #. كان بإمكاننا بالفعل معرفة ذلك دون استخدام حساب التفاضل والتكامل على الإطلاق! انظر إلى المعادلة # 4 = (س + ص) ^ 2 #. خذ الجذر التربيعي لكلا الجانبين للحصول على # + - 2 = س + ص #. الآن اطرح # # س من كلا الجانبين ، ولدينا #Y = + - 2-س #. تذكر هذه من الجبر؟ منحدر هذا الخط هو #-1#، وبما أن المشتق هو المنحدر ، يمكن أن نقول للتو # دى / DX = -1 # وتجنب كل هذا العمل.