Hoe vind je de afgeleide van tan (x - y) = x?

Hoe vind je de afgeleide van tan (x - y) = x?
Anonim

Antwoord:

# (DY) / (dx) = x ^ 2 / (1 + x ^ 2) #

Uitleg:

Ik ga ervan uit dat je het wilt vinden # (Dy) / (dx) #. Hiervoor hebben we eerst een expressie nodig voor # Y # aangaande met #X#. We merken op dat dit probleem sindsdien verschillende oplossingen kent #tan (x) # is een periodieke functie, #tan (x-y) = x # zal meerdere oplossingen hebben. Omdat we de periode van de tangensfunctie kennen (#pi#), kunnen we het volgende doen: # X-y = tan ^ (- 1) x + NPI #, waar #tan ^ (- 1) # is de inverse functie van de tangens die waarden geven tussen # -Pi / 2 # en # Pi / 2 # en de factor # NPI # is toegevoegd om rekening te houden met de periodiciteit van de tangens.

Dit geeft ons # Y = x-tan ^ (- 1) x-NPI #, daarom # (DY) / (dx) = 1-d / (dx) tan ^ (- 1) x #, merk op dat de factor # NPI # is verdwenen. Nu moeten we vinden # D / (dx) tan ^ (- 1) x #. Dit is vrij lastig, maar uitvoerbaar met behulp van de stelling van de omgekeerde functie.

omgeving # U = tan ^ (- 1) x #, wij hebben # X = tanu = sinu / cosu #, dus # (Dx) / (du) = (cos ^ 2u 2u + sin ^) / cos ^ 2u = 1 / cos ^ 2u #, met behulp van de quotiënt-regel en enkele trigonometrische identiteiten. Gebruik van de inverse functiestelling (waarin staat dat als # (Dx) / (du) # is continu en niet nul, we hebben # (Du) / (dx) = 1 / ((dx) / (du)) #), wij hebben # (Du) / (dx) = cos ^ 2u #. Nu moeten we uitdrukken # Cos ^ 2u # in termen van x.

Om dit te doen gebruiken we enige trigonometrie. Gegeven een rechthoekige driehoek met zijden #abc# waar # C # is de hypotenusa en # A, b # verbonden met de juiste hoek. Als # U # is de hoek waar de zijkant is # C # kruist kant #een#, wij hebben # X = tanu = b / a #. Met de symbolen #abc# in de vergelijkingen geven we de lengte van deze randen aan. # Cosu = a / c # en met behulp van de stelling van Pythagoras, vinden we # C = sqrt (a ^ 2 + b ^ 2) = asqrt (1 + (b / a) ^ 2) = asqrt (1 + x ^ 2) #. Dit geeft # Cosu = 1 / sqrt (1 + x ^ 2) #, dus # (Du) / (dx) = 1 / (1 + x ^ 2) #.

Sinds # U = tan ^ (- 1) x #, we kunnen dit vervangen in onze vergelijking voor # (Dy) / (dx) # en vind # (DY) / (dx) = 1-1 / (1 + x ^ 2) = x ^ 2 / (1 + x ^ 2) #.