1 svar
107 visningar
Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 20 dec 2020 10:03 Redigerad: 25 apr 2022 12:11

Produktregeln för derivering av positiva funktioner

Sats. Produkten av två positiva deriverbara reellvärda funktioner ff och gg är själv en deriverbar funktion och ges av

    fg'=f'g+g'f.\displaystyle\left(fg\right)^\prime=f^\prime g + g^\prime f.

Bevis.

Anta att f och g är deriverbara positiva funktioner så att deras logaritmer existerar. Logaritmlag ger

    log(fg)(x)=logf(x)+logg(x).\log (fg)(x) = \log f(x) + \log g(x).

Derivata via Additionsregeln och Kedjeregeln ger

    log'(fg)(x)=f'(x)f(x)+g'(x)g(x)\log^\prime(fg)(x) = \frac{f^\prime(x)}{f(x)}+\frac{g^\prime(x)}{g(x)}

samt

    log'(fg)(x)=(fg)'(x)(fg)(x)\log^{\prime}(fg)(x) = \frac{(fg)^{\prime}(x)}{(fg)(x)},

så att man kan skriva

    f'xfx+g'xgx=fg'xfgxgxf'x+fxg'x=fg'x.\displaystyle\frac{f^\prime\left(x\right)}{f\left(x\right)}+\frac{g^\prime\left(x\right)}{g\left(x\right)} = \frac{\left(fg\right)^\prime\left(x\right)}{\left(fg\right)\left(x\right)} \Longleftrightarrow g\left(x\right)f^\prime\left(x\right)+f\left(x\right)g^\prime\left(x\right)=\left(fg\right)^\prime\left(x\right).

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 20 dec 2020 10:15

Kvotregeln är en enkel följdsats av beviset av Produktregeln, förutsatt att täljare och nämnare är positiva funktioner.

Logaritmlag ger

    logfg=logf-logg\log \frac{f}{g} = \log f - \log g

och Additionsregel och Kedjeregel för derivering ger derivatan

    f'f-g'g\frac{f^\prime}{f}-\frac{g^\prime}{g}

samt

    (f/g)'f/g\frac{(f/g)^\prime}{f/g}

så att man kan skriva

    f/g'f/g=f'f-g'gfg'=f'g-g'fg2=f'g-g'fg2.\displaystyle\frac{\left(f/g\right)^\prime}{f/g}=\frac{f^\prime}{f}-\frac{g^\prime}{g} \Longleftrightarrow \left(\frac{f}{g}\right)^\prime = \frac{f^\prime}{g}-\frac{g^\prime f}{g^2} = \frac{f^\prime g-g^\prime f}{g^2}.

Svara
Close