Что такое неявная производная от 4 = (x + y) ^ 2?

Что такое неявная производная от 4 = (x + y) ^ 2?
Anonim

Ответ:

Вы можете использовать исчисление и потратить несколько минут на эту проблему, или вы можете использовать алгебру и потратить несколько секунд, но в любом случае вы получите # Ду / дх = -1 #.

Объяснение:

Начнем с взятия производной по обеим сторонам:

# Д / дх (4) = д / дх (х + у) ^ 2 #

Слева у нас есть производная от константы, которая просто #0#, Это разбивает проблему до:

# 0 = д / дх (х + у) ^ 2 #

Оценить # Д / дх (х + у) ^ 2 #нам нужно использовать правило мощности и правило цепочки:

# Д / дх (х + у) ^ 2 = (х + у) '* 2 (х + у) ^ (2-1) #

Заметка: умножаем на # (Х + у) '# потому что правило цепочки говорит нам, что мы должны умножить производную всей функции (в этом случае # (Х + у) ^ 2 # по внутренней функции (в данном случае # (Х + у) #).

# Д / дх (х + у) ^ 2 = (х + у) '* 2 (х + у) #

Что касается # (Х + у) '#обратите внимание, что мы можем использовать правило суммы, чтобы разбить его на # Х '+ у' #. #Икс'# это просто #1#и потому что мы на самом деле не знаем, что # У # есть, мы должны уйти # У '# как # Ду / дх #:

# Д / дх (х + у) ^ 2 = (1 + ду / дх) (2 (х + у)) #

Теперь, когда мы нашли нашу производную, проблема в следующем:

# 0 = (1 + ду / дх) (2 (х + у)) #

Делая некоторую алгебру, чтобы изолировать # Ду / дх #, мы видим:

# 0 = (1 + ду / дх) (2х + 2y) #

# 0 = 2е + д / dx2x + д / dx2y + 2y #

# 0 = х + д / DXX + д / DXY + у #

# -X-у = д / DXX + д / DXY #

# -X-у = ду / дх (х + у) #

# Ду / дх = (- х-у) / (х + у) #

Интересно, что это равно #-1# для всех #Икс# а также # У # (кроме случаев, когда # Х = -y #). Следовательно, # Ду / дх = -1 #, На самом деле мы могли бы понять это, не используя никаких исчислений вообще! Посмотрите на уравнение # 4 = (х + у) ^ 2 #, Возьмите квадратный корень с обеих сторон, чтобы получить # + - 2 = х + у #, Теперь вычтите #Икс# с обеих сторон, и мы имеем #Y = + - 2-х #, Помните это из алгебры? Наклон этой линии #-1#и поскольку производная является наклоном, мы могли бы просто сказать # Ду / дх = -1 # и избегал всей этой работы.