Hvad er det implicitte derivat af 4 = (x + y) ^ 2?

Hvad er det implicitte derivat af 4 = (x + y) ^ 2?
Anonim

Svar:

Du kan bruge calculus og bruge et par minutter på dette problem, eller du kan bruge algebra og bruge nogle få sekunder, men på den måde får du det # Dy / dx = -1 #.

Forklaring:

Begynd med at tage derivatet med respekt for begge sider:

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

Til venstre har vi derivatet af en konstant - hvilket er bare #0#. Det bryder problemet ned til:

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

At vurdere # D / dx (x + y) ^ 2 #, vi skal bruge kraftreglen og kædelegemet:

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

Bemærk: vi multiplicerer med # (X + y) '# fordi kædelegemet fortæller os, at vi må multiplicere derivatet af hele funktionen (i dette tilfælde # (X + y) ^ 2 # ved indersiden funktion (i dette tilfælde # (X + y) #).

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

Som for # (X + y) '#, bemærk at vi kan bruge summen regel til at bryde den ind # x '+ y' #. #x'# er simpelthen #1#, og fordi vi faktisk ikke ved hvad # Y # er, vi er nødt til at forlade # Y '# som # Dy / dx #:

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

Nu hvor vi har fundet vores derivat, er problemet:

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

Gør nogle algebra at isolere # Dy / dx #, vi ser:

# 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) #

Interessant nok er dette lig med #-1# for alle #x# og # Y # (undtagen når # X = -y #). Derfor, # Dy / dx = -1 #. Vi kunne faktisk have regnet ud dette uden at bruge nogen beregning overhovedet! Se på ligningen # 4 = (x + y) ^ 2 #. Tag kvadratroden af begge sider for at få # + - 2 = x + y #. Træk nu af #x# fra begge sider, og vi har #Y = + - 2-x #. Husk disse fra algebra? Hældningen af denne linje er #-1#, og da derivatet er hældningen, kunne vi lige have sagt # Dy / dx = -1 # og undgik alt det arbejde.