Qual è la derivata implicita di 4 = (x + y) ^ 2?

Qual è la derivata implicita di 4 = (x + y) ^ 2?
Anonim

Risposta:

Puoi usare il calcolo e dedicare qualche minuto a questo problema oppure puoi usare l'algebra e passare qualche secondo, ma in entrambi i casi otterrai # Dy / dx = -1 #.

Spiegazione:

Inizia prendendo la derivata rispetto a entrambi i lati:

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

A sinistra, abbiamo la derivata di una costante - che è giusta #0#. Questo rompe il problema fino a:

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

Valutare # D / dx (x + y) ^ 2 #, abbiamo bisogno di usare la regola di potere e la regola della catena:

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

Nota: moltiplichiamo per # (X + y) '# perché la regola della catena ci dice che dobbiamo moltiplicare la derivata dell'intera funzione (in questo caso # (X + y) ^ 2 # dalla funzione interna (in questo caso # (X + y) #).

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

Quanto a # (X + y) '#, nota che possiamo usare la regola della somma per scomporla # x '+ y' #. #X'# è semplicemente #1#e perché in realtà non sappiamo cosa # Y # è, dobbiamo andare # Y '# come # Dy / dx #:

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

Ora che abbiamo trovato il nostro derivato, il problema è:

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

Fare qualche algebra da isolare # Dy / dx #, vediamo:

# 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) #

È interessante notare che questo è uguale #-1# per tutti #X# e # Y # (tranne quando # X = -y #). Perciò, # Dy / dx = -1 #. Avremmo potuto immaginarlo senza usare alcun calcolo! Guarda l'equazione # 4 = (x + y) ^ 2 #. Prendi la radice quadrata di entrambi i lati per ottenere # + - 2 = x + y #. Ora sottrarre #X# da entrambi i lati, e abbiamo #y = + - 2-x #. Ricorda questi dall'algebra? La pendenza di questa linea è #-1#e dal momento che la derivata è la pendenza, avremmo potuto dire # Dy / dx = -1 # ed evitato tutto quel lavoro.