Ableitungen algebraischer Funktionen: Grundlegende Ableitungen, Formeln, Probleme, Diskussion

Die Ableitung einer algebraischen Funktion ist eine andere Funktion einer vorherigen Funktion, zum Beispiel wird die Funktion f zu f', die einen unregelmäßigen Wert hat.

Grundsätzlich wird der Begriff der Derivate in unserem täglichen Leben häufig verwendet.

Sei es in Mathematik oder anderen Wissenschaften.

Die Funktion der Ableitung selbst, die wir oft kennen, besteht darin, die Tangente an eine Kurve oder Funktion und Geschwindigkeit zu berechnen.

Darüber hinaus wird dieses abgeleitete Konzept auch häufig verwendet, um die Wachstumsrate von Organismen (Biologie), den Grenzgewinn (Ökonomie), die Drahtdichte (Physik) und die Trennrate (Chemie) zu bestimmen.

Alle diese Funktionen haben im Grunde das gleiche Konzept, nämlich das Konzept der Ableitungen. Für mehr Details, Komm schon Schauen Sie sich die folgenden Bewertungen gut an:

Inhaltsverzeichnis

Definition 

Definition von Derivat

Die Ableitung oder auch als Ableitung bekannt ist ein Maß dafür, wie sich die Funktion ändert, wenn sich der Eingangswert ändert.

Im Allgemeinen gibt die Ableitung an, wie sich eine Größe infolge einer Änderung einer anderen Größe ändert.

Zum Beispiel: Die Ableitung der Position eines Objekts, das sich dann nach der Zeit bewegt, ist die Momentangeschwindigkeit des Objekts.

Das Finden einer Ableitung heißt derivative Unterscheidung. Und der Kehrwert einer Ableitung heißt als Anti-Abstieg.

Der fundamentale Satz oder die Aussage der Infinitesimalrechnung besagt, dass Stammfunktion dasselbe wie Integration ist.

Ableitungen und Integrale sind zwei wichtige Funktionen in der Analysis.

  • (in x)'
  • (sind x)' = cos x
  • (cos x)' = -sin x
  • (tan x) = sec2 x
  • y' ist das Symbol für die erste Ableitung.
  • y" ist das Symbol für die zweite Ableitung.
  • y“' ist das Symbol für die dritte Ableitung.

Andere Symbole neben den Symbolen y' und y" sind abgeleitetes Symbol

Definition der Ableitungsfunktion

Wie bereits erwähnt, ist die Ableitung einer Funktion oder auch ein Differential eine andere Funktion als die vorherige Funktion.

Zum Beispiel wird die Funktion f zu f', das einen unregelmäßigen Wert hat.

Das Konzept der Ableitungen als Hauptbestandteil der Infinitesimalrechnung wurde gleichzeitig von Ein englischer Mathematiker und Physiker namens Sir Isaac Newton (1642 – 1727). Und von einem deutschen Mathematiker namens Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716).

Ableitungen oder Differentiale werden als Werkzeug verwendet, um verschiedene Probleme auf dem Gebiet der Geometrie und Mechanik zu lösen.

Das Konzept der universellen oder umfassenden Funktionsderivate wird in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen häufig verwendet.

Nennen Sie es im Bereich der Wirtschaftswissenschaften: die zur Berechnung der Form, der Gesamtkosten oder des Gesamtumsatzes verwendet wird.

Im Bereich der Biologie: Wird verwendet, um die Wachstumsrate von Organismen zu berechnen.

In der Physik: Wird verwendet, um die Drahtdichte zu berechnen.

In der Chemie: Wird verwendet, um die Trenngeschwindigkeit zu berechnen.

Sowie in den Bereichen Geographie und Soziologie: mit denen das Bevölkerungswachstum berechnet wird und vieles mehr.

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Regeln zur Bestimmung der Ableitung einer Funktion

Wir können die Ableitung ohne Grenzwertverfahren bestimmen.

Dazu wird ein Satz oder eine Aussage über die Basisableitung, Ableitung der Operation Algebra über zwei Funktionen, Kettenregel für Ableitungen von Kompositionsfunktionen und auch Ableitungen von Funktionen umgekehrt.

Weitere Informationen finden Sie in der folgenden Diskussion:

Basisches Derivat

Einige der Regeln in der Ableitungsfunktion, unter anderem:

  1. f(x), wird f'(x) = 0
  2. Wenn f(x) = x, dann f'(x) = 1
  3. Die Potenzregel gilt, wenn f(x) = xnein, dann f'(x) = n X n – 1
  4. Die Regel der konstanten Vielfachen gilt, wenn (kf)(x) = k. f'(x)
  5. Die Kettenregel gilt, wenn (f o g ) (x) = f' (g (x)). g'(x))

Die Ableitung von Summe, Differenz, Produkt und Quotient zweier Funktionen

Zum Beispiel sind die Funktionen f und g auf dem Intervall I differenzierbar, dann sind die Funktionen f + g, f – g, fg, f/g, ( g (x) 0 auf I ) nach den folgenden Regeln auf I differenzierbar:

  1. ( f + g )' (x) = f' (x) + g' (x)
  2. ( f – g )' (x) = f' (x) – g' (x)
  3. (fg)' (x) = f'(x) g(x) + g'(x) f(x)
  4. ((f)/g )' (x) = (g (x) f' (x) - f (x) g' (x))/((g (x)2)

Ableitungen trigonometrischer Funktionen

  1. d/dx ( sin x ) = cos x
  2. d/dx ( cos x ) = – sin x
  3. d/dx (tanx) = sec2 x
  4. d/dx ( Kinderbett x ) = – csc2 x
  5. d/dx (sec x) = sec x tan x
  6. d/dx ( csc x ) = -csc x bett x

Ableitung der Umkehrfunktion

(f-1)(y) = 1/(f' (x)) oder dy/dx 1/(dx/dy)

Grundformel für die Ableitung der Funktion

Zu den Regeln, die in der Ableitungsfunktion existieren, gehören:

  1. f(x), wird f'(x) = 0
  2. Wenn f(x) = x, dann f'(x) = 1
  3. Die Potenzregel gilt, wenn f(x) = xnein, dann f'(x) = n X n – 1
  4. Die Regel der konstanten Vielfachen gilt, wenn (kf)(x) = k. f'(x)
  5. Die Kettenregel gilt, wenn (f o g ) (x) = f' (g (x)). g'(x))

Es ist sehr wichtig, dass Sie sich die grundlegende Formel für die Ableitung einer Funktion merken.

Denn Sie werden diese Formel verwenden, um Probleme aus der Ableitung algebraischer Funktionen zu lösen.

Ableitungsformeln für algebraische Funktionen

1. Ableitungsformel der Potenzfunktion

Die Ableitung der Funktion hat die Form einer Potenz, ihre Ableitung kann die Formel verwenden: Ableitungsformel der Potenzfunktionwie folgt:

die Formel für die Ableitung der algebraischen Potenzfunktion

Die Formel für die Ableitung der Potenzfunktion lautet also:

Ableitung der Potenzfunktion

2. Die Formel für die Ableitung des Produkts der Funktion Die Formel für die Ableitung des Produkts der Funktion

Die Formel für die Ableitungsfunktion f (x), die aus der Multiplikation der Funktionen u (x) und v (x) gebildet wird, lautet:

die Ableitung des Produkts algebraischer Funktionen

Die Formel für die Ableitung der Funktion lautet also:

f'(x) = u'v +uv'

3. Die Formel für die Ableitung der Divisionsfunktion Die Formel für die Ableitung der Divisionsfunktion

Einteilung

Die Formel für die Ableitung der Funktion lautet also:

Funktion Ableitungsformel

4. Die Potenzableitungsformel der Funktion pangkat Die Potenzableitungsformel der Funktion pangkat

Denken Sie daran, wenn f(x) = xnein, deshalb:

der Exponent der Funktion

Die Formel für die Ableitung der Funktion lautet also:

f'(x) = nu(n – 1). du'

4. Trigonometrische Ableitungsformeln

Basierend auf der Definition der Ableitung können wir mehrere trigonometrische Ableitungsformeln erhalten, nämlich wie folgt: (mit u und v bzw. Funktionen von x), einschließlich: y' =

  1. y = sin x→ y' = cos x
  2. y = cos x → y' = -sin x
  3. y = tan x → y’ = sec2 x
  4. y = Kinderbett x → y’ = -csc2 x
  5. y = Sek x → y'
  6. y = csc x → y’ = csc × Kinderbett x
  7. y = Sündenein xy' = n sinn-1 × cos x
  8. y = cosnein x → y' = -n cosn-1 × Sünde x
  9. y = sin u → y' = u' cos u
  10. y = cos u → y' = u' sin u
  11. y = tan u → y’ = ui sec2 du
  12. y = cot u → y’ = -u’ csc2 du
  13. y = sec u → y’ = u’ sec u tan u
  14. y = csc u → y’ = u’ csc u cot u
  15. y = Sündenein u → y' = n.u' sinn-1 weil du
  16. y = cosnein u → y' = -n.u' cosn-1 . Sünde dich

Ableitungen algebraischer Funktionen

Definition von Derivat

Die Ableitung der Funktion f(x) nach x ist definiert durch:

Ableitungsformel der Potenzfunktion

sofern die Grenze existiert.

Derivative Notation

Die erste Ableitung der Funktion y = f (x) auf x kann wie folgt geschrieben werden:

  • y' = f'x lagrange
  • abgeleitete Notation leibniz
  • Dxy = Dx[f(x)]⇒ euler

Aus der obigen Definition können wir einige abgeleitete Formeln wie folgt ableiten:

  1. f(x) = k f'(x) = 0
  2. f(x) = k x f'(x) = k
  3. f(x) = xnein f '(x) = nxn-1
  4. f(x) = k u(x) f '(x) = k u'(x)
  5. f(x) = u(x) ± v(x) f '(x) = u'(x) ± v'(x)

mit k = konstant

Betrachten Sie die folgenden Beispiele:

  1. f(x) = 5 f'(x) = 0
  2. f(x) = 2x f'(x) = 2
  3. f(x) = x2 f '(x) = 2x2-1 = 2x
  4. y = 2x4 y' = 2. 4x4-1 = 8x3
  5. y = 2x4 +x2 2x y' = 8x3 + 2x 2

Um die Ableitung einer Funktion zu finden, die eine Wurzel oder einen Bruch enthält, müssen wir zuerst die Funktion in Exponenten umwandeln.

Hier sind einige Eigenschaften von Wurzeln und Exponenten, die unter anderem häufig verwendet werden:

  • xich. xnein = xm+n
  • xich/xnein = xM N
  • 1/xnein = x-n
  • x = x1/2
  • neinxm = xM N

Beispiel:

Problem 1.

Finden Sie die Ableitung von f(x) = x√x

Antworten:

f(x) = x√x = x. x1/2 = x3/2

f(x) = x3/2

Beispiel 1

Frage 2.

Bestimmen Sie die Ableitung von 2

Antworten:

Antwort 2

Multiplikation und Division zweier Funktionen

Angenommen y = uv, dann kann die Ableitung von y ausgedrückt werden als:

y' = u'v + uv'

Angenommen y = u/v, dann kann die Ableitung von y ausgedrückt werden als:

Derivat

Probleme beispiel.

Problem 1.

Die Ableitung von f(x) = (2x + 3)(x2 + 2) nämlich:

Antworten:

Beispielsweise:

u = 2x + 3 u' = 2
v = x2 + 2 v' = 2x

f '(x) = u' v + u v'
f '(x) = 2(x2 + 2) + (2x + 3) 2x
f'(x) = 2x2 +4+4x2 + 6x
f'(x) = 6x2 + 6x + 4

Kettenregel

Wenn y = f(u), wobei u eine auf x ableitbare Funktion ist, dann kann die Ableitung von y nach x in der Form ausgedrückt werden:

algebraische Funktion Ableitung pdf

Aus dem obigen Kettenregelkonzept gilt dann für y = unein, wird bekommen:

Klasse 11 algebraisches Funktionsderivatmaterial

Im Allgemeinen lässt sich wie folgt sagen:

Wenn f(x) = [u(x)]nein wobei u(x) eine Funktion ist, die von x abgeleitet werden kann, dann:

f'(x) = n[u(x)]n-1. du (x)

Probleme beispiel.

Problem 1.

Finden Sie die Ableitung von f(x) = (2x + 1)4

Antworten:

Beispielsweise:

u(x) = 2x + 1 u'(x) = 2
n = 4
f '(x) = n[u(x)]n-1. du (x)
f'(x) = 4(2x + 1)4-1 . 2
f'(x) = 8(2x + 1)

Frage 2.

Finden Sie die Ableitung von y = (x3x)7

Antworten:

y' = 7(x3x)7-1 . (2x 3)
y' = (14 x 21). (x3x)6

Übungsfragen & Diskussion

Problem 1.

Finden Sie die Ableitung der Funktion von f(x) = 2x(x4 – 5).

Antworten:

Angenommen, wenn du(x) = 2x und v(x) = x4-5, dann:

du‘ (x) = 2 und v‘ (x) dann = 4x3

Auf diese Weise werden die Beschreibung und die Ergebnisse erhalten:

f ‘(x) = du ‘(x).v(x) + du(x).v ’(x) = 2(x4 – 5) + 2x(4x3 ) = 2x4 – 10 + 8x4 = 10x4 – 10

Frage 2. Ableitungsprobleme algebraischer Funktionen

Die Ableitung der ersten Funktion von Fragen zur Ableitung von Algebra-Funktionen das ist …

Antworten:

Dieses Problem ist ein Funktionsproblem der Form y = aunein die mit der Formel y' = n diskutiert und gelöst werden können. ein. dun-1. Dann:

Diskussion

Die Ableitung lautet also:

Fragen zur Ableitung von algebraischen Funktionen

Aufgabe 3. Ableitungen trigonometrischer Funktionen

Bestimmen Sie die erste Ableitung von: Ableitungen trigonometrischer Funktionen

Antworten:

Um das obige Problem zu lösen, können wir die gemischte Formel verwenden, nämlich:

gemischte Formel

und kann auch die Formel y' = n verwenden. du sündigstn-1 u. weil du

so:

Beispielfragen für Ableitungen von algebraischen Funktionen der Klasse 12

Aufgabe 4.

Ableitung von f(x) = (x – 1)2(2x + 3) ist…

Antworten:

Beispielsweise:

u = (x1)2 u' = 2x 2
v = 2x + 3 v' = 2

f '(x) = u'v + uv'
f ‘(x) = (2x 2) (2x + 3) + (x 1)2. 2
f'(x) = 4x2 + 2x 6 + 2(x2 2x + 1)
f'(x) = 4x2 + 2x 6 + 2x2 4x + 2
f'(x) = 6x2 2x 4
f '(x) = (x 1)(6x + 4) oder
f '(x) = (2x 2) (3x + 2)

Frage 5.

Wenn f (x) = x² – (1/x) + 1, dann f'(x) =... .

EIN. x – x²
B. x + x²
C. 2x – x-2 + 1
D. 2x – x2 – 1
E. 2x + x-2

Antworten:

f(x) = x2 – (1/x) + 1

= x2 – x-1 + 1

f'(x) = 2x -(-1)x-1-1

= 2x + x-2

Antwort: E

Lesen Sie auch: Grenzen algebraischer Funktionen

Daher ein kurzer Überblick über die Ableitungen algebraischer Funktionen, die wir vermitteln können. Hoffentlich kann die obige Rezension als Ihr Studienmaterial verwendet werden.