MAA7 -kurssin kysymys

Suoritan MAA7 -kurssia eli derivaatasta siis on kysymys. Ei ole muistaakseni ollut tähän saakka matikan läksyjen kanssa mitään suurempia ongelmia, kunnes sitten nyt kotitehtäviä tehdessäni tuli tällainen tehtävä vastaan ja aloin jumittaa todella pahasti b) -kohdan kanssa:

Oletetaan, että funktio f(x) on derivoituva kohdassa a.
a) Muodosta funktion g(x) = f(x)^2 erotusosamäärä kohdassa a
b) Ilmaise funktion g(x) derivaatta kohdassa a funktion f arvon f(a) ja derivaatan f'(a) avulla
c) Määritä erotusosamäärän avulla funktion f(x) = x^2 4 derivaatta kohdassa 5. Mikä on funktion g(x) = (x^2 4)^2 derivaatta kohdassa 5?

Kohta a) sai siis omassa käsittelyssänikin helposti oikean vastauksen f(x)^2 - f(a)^2 / x -a, kuuluuhan tehtävä tässä kurssissa tähän mennessä käsitellyn teorian perusasioihin. Myös kohta c) hoitui vaivatta. Ongelmia sen sijaan ilmeni tuon keskimmäisen tehtävänannon kanssa. Kirjassa ilmoitetaan vastaukseksi g'(a) = 2 f(a) f'(a) mutta jostain syystä ei ole vieläkään sytyttänyt, mistä moinen johtopäätös, vaikka olen tehtävän kimpussa jo melkein pari tuntia viettänyt. Jaksaisiko joku asiasta tietävä siis hieman valaista, miten tuohon lopputulokseen päädytään? :)
13131
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 13

Vanhimmat

Kyseessä on funktion f(x)^2 derivaatta, joka on 2f(x)f'(x). Nyt vaan x:n paikalle sijoitetaan a. Jos potenssien derivaatat ei ole tuttuja, niin tämän voi laskea myös tulon derivaatan kaavalla. Siis D(f(x)^2)=D(f(x)f(x))=f(x)f'(x) f'(x)f(x)=2f(x)f'(x).

Äänestä

Voit hajoittaa tuon f(x)^2 - f(a)^2 tekijöihin (f(x) f(a))*(f(x)-f(a)).

Äänestä

Samantapaisia asioita käsiteltiin jo ketjussa "erotusosamäärään liittyvä tehtävä" (lukionabi). Kts. vastaustani sieltä.

Ohman

Äänestä

Kiitoksia kovasti, nyt on tehtävä sitten ratkaistu. Oli loppujen lopuksi kyse ilmeisen simppelistä jutusta, joskus aivot eivät kuitenkaan kerta kaikkiaan vaan toimi. Sen sijaan mitä noihin tulon ja potenssin derivaatan kaavoihin tulee, niin enpä ollut tähän asti edes tietoinen niiden olemassaolosta. Mitä nyt selasin kirjaa, niin kurssin edetessähän noita elämää helpottavia kaavoja sitten putkahtelee melkeinpä tilannetta kuin tilannetta koskien.

Äänestä

Sinun tulisi mieltää että kun meillä on funktio f(x)^2 niin kyse on yhdistetystä funktiosta g(f(x) missä g(x) = x^2. Tällainen funktio derivoidaan ketjusäännön mukaan niin, että ensin lasketaan g'(x) ja tulokseen sijoitetaan x:n paikalle f(x). Tämä tulos on sitten vielä kerrottava f:n derivaatalla f'(x). Siis g'(x) = d/dx x^2 = 2x.
Sijoitetaan x -> f(x) ja saadaan 2 f(x). Tämä kerrotaan lausekkeella f'(x) eli lopputulos on 2 f(x) f'(x).

Tässä siis e i ole kyse "potenssin derivaatasta" vaan tuon yhdistetyn funktion derivaatasta.

Tämä yhdistetyn funktion derivointi on hyvä opetella sillä sen avulla moni "vaikea" derivointi onnistuu. Esim. käänteisfunktion derivaatta on tämän avulla helppo laskea. Otetaan esimerkiksi sin(x):n käänteisfunktio arcsin(x).

Koska sin(arc(sin(x)) = x on d/dx(sin(arcsin(x))) = 1. Tuon yhdistetyn funktion derivointisäännön mukaan on

d/dx (sin(arcsin(x))) = cos(arcsin(x)) * d/dx(arcsin(x)) = 1 joten
d/dx(arcsin(x)) = 1 / cos(arcsin(x) = 1/(sqrt(1 - sin^2(arcsin(x))) = 1/sqrt(1 - x^2).

Tai d/dx(log(x)). Koska määritelmän mukaan e^(log(x)) = x, on d/dx(e^(log(x)) = 1 ja yhdistetyn funktion derivointisäännön mukaan on d/dx(e^(log(x)) = e^log(x) * d/dx(log(x) = x d/dx (log(x) ja siis d/dx(log(x) = 1/x.

Mitä on d/dx(a^x) ? log(a^x) = x log(a). d/dx(log(a^x) = (1/(a^x)) * d/dx(a^x)
= d/dx(x log(a) )= log(a) ja siis d/dx(a^x) = a^x * log(a).Tässä siis käytin sekä yhdistetyn funktion derivointia että logamitrin määritelmästä johtuvaa kaavaa log(a^x) = x log(a). Logaritmit olivat niitä "luonnollisia" logaritmejä (ln)joissa kantaluku on Napierin luku e.

Nuo kun sisäistät niin osaat laskea paljon erilaisia derivaattoja.

Ohman

Äänestä
  • Neperin luku e

    Äänestä

  • neper_napier kirjoitti:

    Neperin luku e

    Kylä kyseessä on skottilainen matemaatikko John Napier (1550 - 1617).

    Ohman

    Äänestä

  • Ohman kirjoitti:

    Kylä kyseessä on skottilainen matemaatikko John Napier (1550 - 1617).

    Ohman

    Napier on Napier, mutta hänen mukaansa nimetty luku e on Neperin luku

    Äänestä

Täällä on kyllä merkillisiä humoristeja. Ihan asiallisten matemaattisten esitysten perään saattaa ilmestyä äkkiä tällaista Mistähän se kertoo? Jos tuo kirjoittajansa huumorintajua jotenkin tyydyttää niin sopii silti ounastella että kovin moni muu ei ole huvittunut.

Ohman

Äänestä
  • no onko se sitten Neperin luku vai Napierin luku?

    Äänestä

  • neper_napier kirjoitti:

    no onko se sitten Neperin luku vai Napierin luku?

    Se on Neperin luku sinulle jos sanot myös "Oilerin vakio" (Eulerin vakio), "Ainstainin kaava" (Einsteinin kaava), "Njuuttonin lait" (Newtonin lait), "Koshiin kriteeri" (Cauchyn kriteeri) j.n.e.

    Ohman

    Äänestä

  • silti se on Neperin luku

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


Lukiontokaluokkalainen kirjoitti:

Suoritan MAA7 -kurssia eli derivaatasta siis on kysymys. Ei ole muistaakseni ollut tähän saakka matikan läksyjen kanssa mitään suurempia ongelmia, kunnes sitten nyt kotitehtäviä tehdessäni tuli tällainen tehtävä vastaan ja aloin jumittaa todella pahasti b) -kohdan kanssa:

Oletetaan, että funktio f(x) on derivoituva kohdassa a.
a) Muodosta funktion g(x) = f(x)^2 erotusosamäärä kohdassa a
b) Ilmaise funktion g(x) derivaatta kohdassa a funktion f arvon f(a) ja derivaatan f'(a) avulla
c) Määritä erotusosamäärän avulla funktion f(x) = x^2 4 derivaatta kohdassa 5. Mikä on funktion g(x) = (x^2 4)^2 derivaatta kohdassa 5?

Kohta a) sai siis omassa käsittelyssänikin helposti oikean vastauksen f(x)^2 - f(a)^2 / x -a, kuuluuhan tehtävä tässä kurssissa tähän mennessä käsitellyn teorian perusasioihin. Myös kohta c) hoitui vaivatta. Ongelmia sen sijaan ilmeni tuon keskimmäisen tehtävänannon kanssa. Kirjassa ilmoitetaan vastaukseksi g'(a) = 2 f(a) f'(a) mutta jostain syystä ei ole vieläkään sytyttänyt, mistä moinen johtopäätös, vaikka olen tehtävän kimpussa jo melkein pari tuntia viettänyt. Jaksaisiko joku asiasta tietävä siis hieman valaista, miten tuohon lopputulokseen päädytään? :)

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu