Quina és la derivada de y = (sinx) ^ x?

Quina és la derivada de y = (sinx) ^ x?
Anonim

Resposta:

# dy / dx = (ln (sinx) + xcotx) (sinx) ^ x #

Explicació:

Utilitzeu la diferenciació logarítmica.

#y = (sinx) ^ x #

#lny = ln ((sinx) ^ x) = xln (sinx) # (Utilitzeu les propietats de # ln #)

Diferenciar implícitament: (utilitzeu la regla del producte i el combustible de cadena)

# 1 / y dy / dx = 1ln (sinx) + x 1 / sinx cosx #

Per tant, tenim:

# 1 / y dy / dx = ln (sinx) + x cotx #

Resoldre per # dy / dx # multiplicant per #y = (sinx) ^ x #, # dy / dx = (ln (sinx) + xcotx) (sinx) ^ x #

Resposta:

# d / dx (sinx) ^ x = (ln (sinx) + xcotx) (sinx) ^ x #

Explicació:

La manera més senzilla de veure-ho és utilitzar:

# (sinx) ^ x = i ^ (ln ((sinx) ^ x) = e ^ (xln (sinx)) #

Prenent la derivada d’aquesta dóna:

# d / dx (sinx) ^ x = (d / dxxln (sinx)) e ^ (xln (sinx)) #

# = (ln (sinx) + xd / dx (ln (sinx))) (sinx) ^ x #

# = (ln (sinx) + x (d / dxsinx) / sinx) (sinx) ^ x #

# = (ln (sinx) + xcosx / sinx) (sinx) ^ x #

# = (ln (sinx) + xcotx) (sinx) ^ x #

Ara hem de tenir en compte que si # (sinx) ^ x = 0 #, #ln ((sinx) ^ x) # no està definit.

Tanmateix, quan analitzem el comportament de la funció al voltant del # x #s per a la qual cosa es manté, trobem que la funció es comporta prou bé perquè funcioni, perquè, si:

# (sinx) ^ x # s'apropa a 0

llavors:

#ln ((sinx) ^ x) # s'aproparà # -o #

tan:

# e ^ (ln ((sinx) ^ x)) # també s'aproparà a 0

A més, observem que si #sinx <0 #, #ln ((sinx) ^ x) # serà un nombre complex; tanmateix, tot l’àlgebra i el càlcul que hem utilitzat treballen també en el pla complex, de manera que no és un problema.

Resposta:

Més generalment…

Explicació:

# d / dx f (x) ^ g (x) = g (x) / f (x) f '(x) + g' (x) ln (f (x)) f (x) ^ g (x) #