Що таке неявна похідна 4 = (x + y) ^ 2?

Що таке неявна похідна 4 = (x + y) ^ 2?
Anonim

Відповідь:

Ви можете використовувати обчислення і витрачати кілька хвилин на цю проблему, або ви можете використовувати алгебру і витрачати кілька секунд, але так чи інакше # dy / dx = -1 #.

Пояснення:

Почніть з прийняття похідної по відношенню до обох сторін:

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

Зліва ми маємо похідну константи, яка є справедливою #0#. Це порушує проблему до:

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

Оцінювати # d / dx (x + y) ^ 2 #, нам потрібно використовувати правило влади та правило ланцюга:

# d / dx (x + y) ^ 2 = (x + y) '* 2 (x + y) ^ (2-1) #

Примітка: ми розмножуємося # (x + y) '# тому що правило ланцюга говорить нам, що ми повинні помножити похідну всієї функції (в даному випадку # (x + y) ^ 2 # по внутрішній функції (в даному випадку # (x + y) #).

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

Як для # (x + y) '#, зверніть увагу, що ми можемо використовувати правило суми, щоб розбити його на # x '+ y' #. # x '# це просто #1#, і тому що ми насправді не знаємо, що # y # є, ми повинні піти # y '# як # dy / dx #:

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

Тепер, коли ми знайшли нашу похідну, проблема полягає в наступному:

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

Робити деякі алгебри для ізоляції # dy / dx #, ми бачимо:

# 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) #

Цікаво, що це дорівнює #-1# за всіх # x # і # y # (крім випадків, коли # x = -y #). Тому, # dy / dx = -1 #. Ми могли б насправді зрозуміли це без використання будь-якого числення на всіх! Подивіться на рівняння # 4 = (x + y) ^ 2 #. Візьміть квадратний корінь з обох сторін, щоб отримати # + - 2 = x + y #. Тепер відніміть # x # з обох сторін, і у нас #y = + - 2-x #. Запам'ятайте їх з алгебри? Нахил цієї лінії є #-1#, і оскільки похідна є нахилом, ми могли б просто сказати # dy / dx = -1 # і уникнула всієї цієї роботи.