7 svar
80 visningar
naytte behöver inte mer hjälp
naytte Online 5153 – Moderator
Postad: 20 dec 2023 14:36 Redigerad: 20 dec 2023 14:37

Visa att d/dx x^pi = pi*x^(pi-1) utan exponentregeln.

Hej, Pluggakuten! 

Jag skrev prov i matematik idag och undrar över en fråga. Frågan löd ungefär:

Visa att derivatan till xπ=π xπ-1\displaystyle x^{\pi}=\pi  x^{\pi-1} utan att använda regeln:

ddxxa=axa-1\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}x^a=ax^{a-1}

Jag gjorde så här:

xπ=eπlnx\displaystyle x^{\pi}=e^{\pi\ln{x}}. Om man då låter f(x)=eπx\displaystyle f(x)=e^{\pi x} och g(x)=lnx\displaystyle g(x)=\ln x så säger kedjeregeln att:

ddxf(g(x))=dfdg·dgdx=πeπlnx·1x=πxπ·1x=πxπ-1\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}f(g(x))=\frac{\mathrm{d}f}{\mathrm{d}g}\cdot\frac{\mathrm{d}g}{\mathrm{d}x}=\pi e^{\pi \ln x}\cdot\frac{1}{x}=\pi x^{\pi}\cdot\frac{1}{x}=\pi x^{\pi-1}

Q.E.D.

Men jag undrar om jag inte på något sätt har råkat få med regeln man inte fick använda? Uppgiften kändes förrädiskt enkel för poängen den var värd.

Tacksam för svar!

Soderstrom 2768
Postad: 20 dec 2023 14:56

Jag skulle nog säga att du har använt den fast genom en omskrivning:)

Jag tror att uppgiften skulle lösas m.h.a derivatans definition, vad tycker du själv?

naytte Online 5153 – Moderator
Postad: 20 dec 2023 14:58 Redigerad: 20 dec 2023 15:00

Jo, jag funderade på att använda derivatans definition först. Men hur man ska hantera termer som (x+h)π\displaystyle (x+h)^{\pi} hade och har jag ingen aning om. Men var skulle du säga att jag får med regeln? Kedjeregeln bygger väl inte på exponentregeln? 

Soderstrom 2768
Postad: 20 dec 2023 15:16
naytte skrev:

Jo, jag funderade på att använda derivatans definition först. Men hur man ska hantera termer som (x+h)π\displaystyle (x+h)^{\pi} hade och har jag ingen aning om. Men var skulle du säga att jag får med regeln? Kedjeregeln bygger väl inte på exponentregeln? 

Jag tänker att (x+h)π(x+h)^{\pi} kan utvecklas med binomialsatsen om ni gick igenom den.

Du använde nog reglen när du skrev ddx(f(g(x))\frac{d}{dx}(f(g(x)). Fast som sagt, du skrev om funktionen :) (Kan ha fel här)

Men om ni inte gick igenom satsen har jag svårt att se hur man deriverar den där funktionen om man inte gör så som du gjorde.

naytte Online 5153 – Moderator
Postad: 20 dec 2023 15:20

Jag känner till binomialsatsen då jag går kursen ma5 parallellt, men binomialsatsen gäller väl endast för heltalsexponenter?

Soderstrom 2768
Postad: 20 dec 2023 15:40

Ja det stämmer! Då ser jag inte hur man kan lösa uppgiften förutom på det sätt du gjorde :)

Nån annan får gärna bekräfta/tilläga :')

Yngve 40560 – Livehjälpare
Postad: 20 dec 2023 18:23

Jag tycker att din läsning är bra, den använder ju faktiskt inte deriveringsregeln för potensuttryck (utan istället deriveringsregeln för exponentialuttryck, naturlig logaritm och kedjeregeln).

Ture 10437 – Livehjälpare
Postad: 20 dec 2023 19:03 Redigerad: 20 dec 2023 19:03

Man kan använda implicit derivering. (Blir väl ingen större skillnad mot tidigare resonemang men i alla fall)

y = xπ

logaritmera bägge led

ln(y) = πln(x)

Derivera bägge led

1yy' = πx

multiplicera med y

y' = πyx, sätt in värdet på y (dvs xpi )

y' = πxπx =πx(π-1)

Svara
Close