¿Cuál es el derivado implícito de 4 = (x + y) ^ 2?

¿Cuál es el derivado implícito de 4 = (x + y) ^ 2?
Anonim

Responder:

Puede usar el cálculo y dedicar unos minutos a este problema o puede usar el álgebra y dedicar algunos segundos, pero de cualquier forma obtendrá # dy / dx = -1 #.

Explicación:

Comience por tomar el derivado con respecto a ambos lados:

# d / dx (4) = d / dx (x + y) ^ 2 #

A la izquierda, tenemos la derivada de una constante, que es justo #0#. Eso rompe el problema hasta:

# 0 = d / dx (x + y) ^ 2 #

Para evaluar # d / dx (x + y) ^ 2 #, necesitamos usar la regla de poder y la regla de la cadena:

# d / dx (x + y) ^ 2 = (x + y) '* 2 (x + y) ^ (2-1) #

Nota: multiplicamos por # (x + y) '# porque la regla de la cadena nos dice que tenemos que multiplicar la derivada de toda la función (en este caso # (x + y) ^ 2 # por la función interior (en este caso # (x + y) #).

# d / dx (x + y) ^ 2 = (x + y) '* 2 (x + y) #

Como para # (x + y) '#, note que podemos usar la regla de la suma para dividirla en # x '+ y' #. #X'# es simple #1#, y porque en realidad no sabemos qué # y # es que tenemos que irnos # y '# como # dy / dx #:

# d / dx (x + y) ^ 2 = (1 + dy / dx) (2 (x + y)) #

Ahora que hemos encontrado nuestro derivado, el problema es:

# 0 = (1 + dy / dx) (2 (x + y)) #

Haciendo algebra para aislar. # dy / dx #, vemos:

# 0 = (1 + dy / dx) (2x + 2y) #

# 0 = 2x + dy / dx2x + dy / dx2y + 2y #

# 0 = x + dy / dxx + dy / dxy + y #

# -x-y = dy / dxx + dy / dxy #

# -x-y = dy / dx (x + y) #

# dy / dx = (- x-y) / (x + y) #

Curiosamente, esto es igual a #-1# para todos #X# y # y # (excepto cuando # x = -y #). Por lo tanto, # dy / dx = -1 #. ¡Podríamos haberlo resuelto sin utilizar ningún cálculo! Mira la ecuacion # 4 = (x + y) ^ 2 #. Toma la raíz cuadrada de ambos lados para obtener # + - 2 = x + y #. Ahora resta #X# de ambos lados, y tenemos #y = + - 2-x #. ¿Recuerdas estos de algebra? La pendiente de esta línea es #-1#, y dado que la derivada es la pendiente, podríamos haber dicho # dy / dx = -1 # Y evitó todo ese trabajo.