Derivasjon

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderatorer: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

millionaire
Dirichlet
Dirichlet
Innlegg: 178
Registrert: 26/12-2008 22:29

Deriver ved hjelp av kjerneregelen:

x / (x²+4)²

Svaret skal bli slik: 4 - 3x² / (x²+4)³

Jeg forstår ikke helt fremgangsmåten.. takker for hjelp :)
Million
Integralen
von Neumann
von Neumann
Innlegg: 525
Registrert: 03/10-2010 00:32

Først bruk produktregelen :

[tex]uv=u^\prime \cdot v + u \cdot v^\prime[/tex]

der

[tex]u=x \: \: , \: \: v=\frac{1}{(x^2+4)^2}[/tex]

Så bruker du kjerneregelen for å finne [tex]\: v^\prime \:[/tex] slik:

[tex](\frac{1}{s^2})^\prime \cdot s^\prime[/tex]

der

[tex]s=x^2+4[/tex]
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Innlegg: 819
Registrert: 20/09-2010 14:23
Sted: Bergen

millionaire skrev:Deriver ved hjelp av kjerneregelen:

x / (x²+4)²

Svaret skal bli slik: 4 - 3x² / (x²+4)³

Jeg forstår ikke helt fremgangsmåten.. takker for hjelp :)
En annen måte å løse den på:


[tex]$$f\left( x \right) = {x \over {{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^2}}}$$[/tex]

Jeg velger å kalle den [tex]f(x)[/tex] fordi jeg syntes det er mer overstiktlig.

1. [tex]$$f^\prime\left( x \right) = {{1 \cdot {{\left( {{x^2} + 4} \right)}^2} - x \cdot 2\left( {{x^2} + 4} \right)2x} \over {{{\left( {{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^2}} \right)}^2}}}$$[/tex]

Hva har skjedd ovenfor?

1. Jeg har brukt brøkregelen for derivasjon (kvotientregelen): [tex]$${{u^\prime v - uv^\prime} \over {{v^2}}}$$[/tex]

2. Når jeg brukte denne regelen, var jeg nødt til å bruke kjerneregelen på uttrykket: [tex]$${{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^2}}$$[/tex]

Vi ser at kjernen: [tex]$$u = {x^2} + 4 \Rightarrow u^\prime = 2x$$[/tex]


[tex]$$F\left( u \right) = {\left( u \right)^2} \Rightarrow F^\prime\left( u \right) = 2\left( u \right)$$[/tex]

[tex]$$F^\prime\left( u \right) \cdot u^\prime \Rightarrow \underline {2\left( {{x^2} + 4} \right) \cdot 2x} $$[/tex]


2. [tex]$$f^\prime\left( x \right) = {{{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^2} - 4{x^2}\left( {{x^2} + 4} \right)} \over {{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^4}}}$$[/tex]

Vi har ryddet litt og det som gjenstår er egentlig å faktorisere og gange ut parantesene.

3. [tex]$$f^\prime\left( x \right) = {{\left( {{x^2} + 4} \right) \cdot \left( {\left( {{x^2} + 4} \right) - 4{x^2}} \right)} \over {{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^4}}}$$[/tex]

4. [tex]$$f^\prime\left( x \right) = {{\left( {{x^2} + 4} \right) - 4{x^2}} \over {{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^3}}}$$[/tex]

5. [tex]$$f^\prime\left( x \right) = {{{x^2} + 4 - 4{x^2}} \over {{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^3}}} = \underline{\underline {{{4 - 3{x^2}} \over {{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^3}}}}} $$[/tex]


Mrk: Uansett hvilken grunnregel du bruker, så vil kjerneregelen, faktorisering og det å gange ut paranteser som oftest gå igjen.
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Integralen
von Neumann
von Neumann
Innlegg: 525
Registrert: 03/10-2010 00:32

Ja,dt stemmer.
millionaire
Dirichlet
Dirichlet
Innlegg: 178
Registrert: 26/12-2008 22:29

Tusen takk dere !!
Det ble litt lettere å forstå nå, da vet jeg svaret i boka ikke er feil.. :) Men jeg forstår ikke hvordan man fra punkt 2 kommer til punkt 3.
Hvorfor blir (x²+4)² ikke i annen lenger?
Million
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Innlegg: 819
Registrert: 20/09-2010 14:23
Sted: Bergen

millionaire skrev:Tusen takk dere !!
Det ble litt lettere å forstå nå, da vet jeg svaret i boka ikke er feil.. :) Men jeg forstår ikke hvordan man fra punkt 2 kommer til punkt 3.
Hvorfor blir (x²+4)² ikke i annen lenger?
Hvis vi ser kun på teller:

[tex]$${\left( {{x^2} + 4} \right)^2} - 4{x^2}\left( {{x^2} + 4} \right)$$[/tex]

[tex]$$\left( {{x^2} + 4} \right) \cdot \left( {\left( {{x^2} + 4} \right) - 4{x^2}} \right)$$[/tex]

Vi har tatt ut fellesfaktoren [tex]$$\left( {{x^2} + 4} \right)$$[/tex] (denne forkortes vekk i fra punkt 3 til punkt 4):

Bilde


Samme prinsipp som her:

[tex]$$\left( {{2^2} + 2} \right)$$[/tex]

[tex]$$2\left( {2 + 1} \right)$$[/tex] :)
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
millionaire
Dirichlet
Dirichlet
Innlegg: 178
Registrert: 26/12-2008 22:29

Jeg forstår punkt 3 til 4, men ikke punkt 2 til 3.. for da ser jeg ikke hva man forkorter mot.. :?
Million
2357
Lagrange
Lagrange
Innlegg: 1180
Registrert: 07/12-2007 22:08

Det forkortes ikke i overgangen fra 2 til 3.
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Innlegg: 819
Registrert: 20/09-2010 14:23
Sted: Bergen

millionaire skrev:Jeg forstår punkt 3 til 4, men ikke punkt 2 til 3.. for da ser jeg ikke hva man forkorter mot.. :?
Beklager litt seint svar her.

Er du enig i dette: [tex]$${{2\left( {2 + 1} \right)} \over {{2^2}}} = {{2\left( {2 + 1} \right)} \over {2 \cdot 2}} = {{2 + 1} \over 2}$$[/tex]

Jeg stryker faktoren [tex]$$\left( {{x^2} + 4} \right)$$[/tex] med en av de fire som er nede: [tex]$${\left( {{x^2} + 4} \right)^4}$$[/tex]

Og husk at i teller stod det + og da må faktoren tas vekk fra begge ledd i teller eller som jeg gjorde faktoriseres utenfor.

Det er en fare for at jeg er dårlig å forklare!
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Innlegg: 819
Registrert: 20/09-2010 14:23
Sted: Bergen

2357 skrev:Det forkortes ikke i overgangen fra 2 til 3.
I overgangen fra 3 til 4 skjer forkortingen jeg snakker om :)
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
millionaire
Dirichlet
Dirichlet
Innlegg: 178
Registrert: 26/12-2008 22:29

Ok jeg forstår det du forklarer, men jeg forstår ikke punkt 2 til 3... :oops:
Million
2357
Lagrange
Lagrange
Innlegg: 1180
Registrert: 07/12-2007 22:08

I stedet for å gjøre det i ett trinn slik:
[tex]\frac{(x^2+4)^{\cancel{2}}-4x^2\cancel{(x^2+4)}}{(x^2+4)^{\cancel{4}}[/tex]

har Razzy sagt at [tex](x^2+4)[/tex] går igjen i alle leddene, så den setter vi for seg:

[tex]\frac{(x^2+4)^2-4x^2(x^2+4)}{(x^2+4)^4} = \frac{(x^2+4)(x^2+4)-(x^2+4)4x^2}{(x^2+4)(x^2+4)^3}=\frac{(x^2+4)\big((x^2+4)-4x^2\big)}{(x^2+4)(x^2+4)^3}[/tex]

Det er ingenting mystisk med dette steget.
millionaire
Dirichlet
Dirichlet
Innlegg: 178
Registrert: 26/12-2008 22:29

Ok nå forstod jeg! Noen ganger tar det litt tid ja.. :P
Million
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Innlegg: 819
Registrert: 20/09-2010 14:23
Sted: Bergen

millionaire skrev:Ok nå forstod jeg! Noen ganger tar det litt tid ja.. :P
Det kan også være bra at det tar litt tid, dvs jeg er en person som må sitte lenge med noe for å forstå det - men jeg gir meg ikke før jeg har forstått det. (tar selvfølgelig pauser og jobber med andre ting i mellom)

Det vi evt får igjen for dette, er at vi husker det veldig godt.

Kan oppleve tilfeller der jeg kan nesten huske hele oppgaven med tall og utregninger fordi jeg har sittet så lenge med det :P
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Integralen
von Neumann
von Neumann
Innlegg: 525
Registrert: 03/10-2010 00:32

millionaire skrev:Deriver ved hjelp av kjerneregelen:

x / (x²+4)²

Svaret skal bli slik: 4 - 3x² / (x²+4)³

Jeg forstår ikke helt fremgangsmåten.. takker for hjelp :)
Som sagt kan den og løses slik:

Produktregelen:
[tex](x \cdot \frac{1}{(x^2+4)^2})^\prime=1 \cdot \frac{1}{(x^2+4)^2} +x \cdot (\frac{1}{(x^2+4)^2})^\prime[/tex]

kjerneregelen:
[tex](\frac{1}{(x^2+4)^2})^\prime=- \frac{2}{(x^2+4)^3} \cdot 2x[/tex]

samlet får vi:

[tex]\frac{(x^2+4)}{(x^2+4)^3}- \frac{4x^2}{(x^2+4)^3}=\frac{4-3x^2}{(x^2+4)^3}[/tex]

som er lik det du oppgir i oppgaven.
Svar