Hoe differentieer je impliciet y ^ 2 / x = x ^ 3 - 3yx ^ 2?

Hoe differentieer je impliciet y ^ 2 / x = x ^ 3 - 3yx ^ 2?
Anonim

Antwoord:

Gebruik de product- en quotiëntenregels en doe veel saaie algebra om te krijgen # Dy / dx = (3x ^ 4 ^ 3y + 2x + y ^ 2) / (2xy + x ^ 4) #.

Uitleg:

We beginnen aan de linkerkant:

# Y ^ 2 / x #

Om de afgeleide hiervan te nemen, moeten we de quotiëntregel gebruiken:

# D / dx (u / v) = (u'v-uv) / v ^ 2 #

Wij hebben # U = y ^ 2> K '= 2ydy / dx # en # V = x-> v '= 1 #, dus:

# D / dx (y ^ 2 / x) = ((2ydy / dx) (x) - (y ^ 2) (1)) / (x) ^ 2 #

# -> d / dx (y ^ 2 / x) = (2xydy / dx-y ^ 2) / x ^ 2 #

Nu voor de rechterkant:

# X ^ 3-3yx ^ 2 #

We kunnen de somregel en vermenigvuldiging van een constante regel gebruiken om dit te doorbreken:

# D / dx (x ^ 3) -3d / dx (yx ^ 2) #

De tweede hiervan vereist de productregel:

# D / dx (uv) = u'v + uv '#

Met # U = y> u '= dy / dx # en # V = x ^ 2> v '= 2x #. Zo:

# D / dx (x ^ 3-3yx ^ 2) = 3x ^ 2 - ((dy / dx) (x ^ 2) + (y) (2x)) #

# -> d / dx (x ^ 3-3yx ^ 2) = 3x ^ 2-x ^ 2DY / dx + 2xy #

Ons probleem luidt nu:

# (2xydy / dx-y ^ 2) / x ^ 2 = 3x ^ 2-x ^ 2DY / dx + 2xy #

We kunnen toevoegen # X ^ 2DY / dx # aan beide kanten en factor a # Dy / dx # om het te isoleren:

# (2xydy / dx-y ^ 2) / x ^ 2 = 3x ^ 2-x ^ 2DY / dx + 2xy #

# -> (2xydy / dx) / x ^ 2 + x ^ 2DY / DX (y ^ 2) / x ^ 2 = 3x ^ 2 + 2xy #

# -> dy / dx ((2xy) / x ^ 2 + x ^ 2) = 3x ^ 2 + 2xy + (y ^ 2) / x ^ 2 #

# -> dy / dx = (3x ^ 2 + 2xy + (y ^ 2) / x ^ 2) / ((2xy) / x ^ 2 + x ^ 2) #

Ik hoop dat je van algebra houdt, omdat dit een vervelende vergelijking is die moet worden vereenvoudigd:

# Dy / dx = (3x ^ 2 + 2xy + (y ^ 2) / x ^ 2) / ((2xy) / x ^ 2 + x ^ 2) #

# -> dy / dx = ((3x ^ 4) / x ^ 2 + (2x ^ 3y) / x ^ 2 + (y ^ 2) / x ^ 2) / ((2xy) / x ^ 2 + x ^ 4 / x ^ 2) #

# -> dy / dx = ((3x ^ 4 ^ 3y + 2x + y ^ 2) / x ^ 2) / ((2xy + x ^ 4) / x ^ 2) #

# -> dy / dx = (3x ^ 4 ^ 3y + 2x + y ^ 2) / x ^ 2 * x ^ 2 / (2xy + x ^ 4) #

# -> dy / dx = (3x ^ 4 ^ 3y + 2x + y ^ 2) / (2xy + x ^ 4) #