8 svar
249 visningar
Kovac behöver inte mer hjälp
Kovac 110
Postad: 7 jan 2020 15:15

Implicita funkionssatsen, omgivning av punkt (flervariabelanalys)

Visa att

sin(2xy)-ln(x+2y)=0

definierar y som en funktion av x i en omgivning av punkten (0,1/2) och beräkna y'(0).

 

Min lösning:

Steg 1. Beräkna först f'y i P(0,1/2) för att försäkra om att den inte är =0 (implicita funktionssatsen)

--> f'y = cos(2xy)* 2x - 2(x+2y), P(0,1/2) ger --> cos(0)*0 - 2(0+1)=-2 0  därför kan vi sätta y = y(x) framöver.

steg 2. beräkna y'x i sin(2xy(x))-ln(x+2y(x))=0, Det är här jag börjar få problem, hur ska jag derivera y(x) innuti cos och sin? Blir det cos(2xy(x))*2y'(x) - 1(x+2y(x))*2y'(x) = 0?

Då får jag ju y'(x)^2 men jag vill ju bara lösa ut en y'(x)? Har jag gjort fel i beräkningen?

TobbeR 36 – Fd. Medlem
Postad: 7 jan 2020 15:32 Redigerad: 7 jan 2020 15:32

Jag vet inte riktigt hur du har kommit fram till ditt sista uttryck men tror det kan ha blivit lite fel. Jag antar att du tänker dig att du tar derivatan

ddx(sin(2xy(x))-ln(x+2y(x)))\frac{d}{dx} (\sin(2xy(x)) - \ln(x+2y(x)))

och då blir ju den inre derivatan i sin\sin en produktregel och inte bara 2y'(x)2y'(x).

Men poängen med implicita funktionssatsen är väl att vi vill undvika just denna beräkning och istället utnyttjar att

y'(x)=dydx=-F/dxF/dyy'(x)=\frac{dy}{dx}=-\frac{\partial F / dx}{\partial F / dy}

där FF är VL i i ekvationen som definierar kurvan.

Kovac 110
Postad: 7 jan 2020 15:53
TobbeR skrev:

Jag vet inte riktigt hur du har kommit fram till ditt sista uttryck men tror det kan ha blivit lite fel. Jag antar att du tänker dig att du tar derivatan

ddx(sin(2xy(x))-ln(x+2y(x)))\frac{d}{dx} (\sin(2xy(x)) - \ln(x+2y(x)))

och då blir ju den inre derivatan i sin\sin en produktregel och inte bara 2y'(x)2y'(x).

Men poängen med implicita funktionssatsen är väl att vi vill undvika just denna beräkning och istället utnyttjar att

y'(x)=dydx=-F/dxF/dyy'(x)=\frac{dy}{dx}=-\frac{\partial F / dx}{\partial F / dy}

där FF är VL i i ekvationen som definierar kurvan.

Ok så  cos(2xy(x))*2(xy'(x)+y(x)) - 2y'(x)(x+2y(x))=0 ? Hur går jag vidare härifrån? Kan inte se hur jag isolerar y'(x) till VL på något sätt

TobbeR 36 – Fd. Medlem
Postad: 7 jan 2020 16:33

Om du multiplicerar in faktorn (xy'(x)+y(x))(xy'(x) + y(x)) så kommer vi ju ha tre termer! Två av dessa har den gemensamma faktorn y'(x)y'(x). Bryt ut den och se om du kommer vidare efter det

Kovac 110
Postad: 7 jan 2020 17:10
TobbeR skrev:

Om du multiplicerar in faktorn (xy'(x)+y(x))(xy'(x) + y(x)) så kommer vi ju ha tre termer! Två av dessa har den gemensamma faktorn y'(x)y'(x). Bryt ut den och se om du kommer vidare efter det

Inte riktigt med på vad du menar. Vi har ju redan tre termer där två har den gemensamma faktorn y'(x)? Gör jag som du säger blir det inte lättare vad jag tror:

cos(2xy(x))*2(xy'(x)+y(x))2-2y'(x)(xy'(x)+y(x))x+2y(x)=0

Hur blir detta enklare att lösa?

TobbeR 36 – Fd. Medlem
Postad: 7 jan 2020 18:58 Redigerad: 7 jan 2020 18:58

Hmm ja nu hänger jag inte riktigt med på vad du gjorde! Jag menade så här

cos(2xy)2(xy'+y)-2y'x+2y=cos(2xy)2xy'+cos(2xy)2y-2y'x+2y=y'(2xcos(2xy)+2x+2y)-2cos(2xy)y\cos(2xy)2(xy'+y)-\frac{2y'}{x+2y} = \cos(2xy)2xy'+\cos(2xy)2y-\frac{2y'}{x+2y} = y'(2x\cos(2xy) + \frac{2}{x+2y})-2\cos(2xy)y

Vet inte var din kvadrat kommer ifrån riktigt.

TobbeR 36 – Fd. Medlem
Postad: 7 jan 2020 19:01

Dessutom är det ett räknefel i den andra termen, vi har att

ddxln(x+2y)=1+2y'x+2y\frac{d}{dx} \ln(x+2y)=\frac{1+2y'}{x+2y}

Kovac 110
Postad: 7 jan 2020 19:55 Redigerad: 7 jan 2020 19:56
TobbeR skrev:

Hmm ja nu hänger jag inte riktigt med på vad du gjorde! Jag menade så här

cos(2xy)2(xy'+y)-2y'x+2y=cos(2xy)2xy'+cos(2xy)2y-2y'x+2y=y'(2xcos(2xy)+2x+2y)-2cos(2xy)y\cos(2xy)2(xy'+y)-\frac{2y'}{x+2y} = \cos(2xy)2xy'+\cos(2xy)2y-\frac{2y'}{x+2y} = y'(2x\cos(2xy) + \frac{2}{x+2y})-2\cos(2xy)y

Vet inte var din kvadrat kommer ifrån riktigt.

Förlåt men jag fattar inte vad du gör. Jag kom på ett annat sätt att lösa det på, genom att sätta in punkterna som är givna i den framtagna deriverade funktionen. Vi har ju 3 obekanta; x,y(x) och y'(x) där vi vill lösa ut y'(x). P(0,1/2) Ger oss --> cos(2*0*12) * 2(0*y'(x)+12)- 1+2y'(x)(0+2*12) ===>1-1+2y'(x)=0 -->y'(x)=0

TobbeR 36 – Fd. Medlem
Postad: 7 jan 2020 21:05

Det borde absolut funka  att göra så!

Skulle dock se till att ändå försöka förstå hur du kan bryta ut y'y' utan att först sätta in värden. Förstår att det kan vara svårt att följa min uträkning men kan vara värt att försöka komma fram till det själv. Du kommer antagligen stöta på många liknande problem där du behöver bryta ut liknande faktorer framöver.


För att förstå hur jag gjorde kan vi titta på ett liknande men lättare exemepl

cos(x)(y'(x)+y)-y'(x)\cos{(x)} (y'(x) + y) - y'(x)

Förstår du hur du gör för att bryta ut y'(x)y'(x) i detta exempel?

Svara
Close