Cum diferențiezi implicit y ^ 2 / x = x ^ 3 - 3yx ^ 2?

Cum diferențiezi implicit y ^ 2 / x = x ^ 3 - 3yx ^ 2?
Anonim

Răspuns:

Utilizați regulile de produs și de coeficienți și faceți o mulțime de algebră obositoare pentru a obține # Dy / dx = (3x ^ 4 + 2x ^ 3y + y ^ 2) / (2xy + x ^ 4) #.

Explicaţie:

Vom începe pe partea stângă:

# Y ^ 2 / x #

Pentru a lua derivatul acestui lucru, trebuie să folosim regula de coeficient:

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

Noi avem # U = y ^ 2> u '= 2ydy / dx # și # V = x-> v '= 1 #, asa de:

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

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

Acum pentru partea dreaptă:

# X ^ 3-3yx ^ 2 #

Putem folosi regula sumă și înmulțirea unei reguli constante pentru a rupe acest lucru în:

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

Al doilea dintre acestea va necesita regula produsului:

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

Cu # U = y-> u '= dy / dx # și # V = x ^ 2> v '= 2x #. Asa de:

# 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 #

Problema noastră este acum:

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

Putem adăuga # X ^ 2DY / dx # pentru ambele părți și pentru factorul a # Dy / dx # pentru ao izola:

# (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) #

Sper că vă place algebra, deoarece aceasta este o ecuație urâtă care trebuie simplificată:

# 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 + 2x ^ 3y + y ^ 2) / x ^ 2) / ((2xy + x ^ 4) / x ^ 2) #

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

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