Jaká je derivace y = (sinx) ^ x?

Jaká je derivace y = (sinx) ^ x?
Anonim

Odpovědět:

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

Vysvětlení:

Použijte logaritmickou diferenciaci.

#y = (sinx) ^ x #

#lny = ln ((sinx) ^ x) = xln (sinx) # (Použít vlastnosti # ln #)

Implicitně rozlišovat: (Použijte pravidlo produktu a řetězec ruel)

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

Takže máme:

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

Vyřešit pro # dy / dx # vynásobením #y = (sinx) ^ x #, # dy / dx = (ln (sinx) + xcotx) (sinx) ^ x #

Odpovědět:

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

Vysvětlení:

Nejjednodušší způsob, jak to zjistit, je použít:

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

Převzetí derivace dává:

# 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 #

Musíme si to všimnout, pokud # (sinx) ^ x = 0 #, #ln ((sinx) ^ x) # je nedefinováno.

Když však analyzujeme chování funkce kolem #X#pro které toto platí, zjistíme, že funkce se chová dostatečně dobře, aby mohla fungovat, protože pokud:

# (sinx) ^ x # přístupy 0

pak:

#ln ((sinx) ^ x) # přistupovat # -oo #

tak:

# e ^ (ln ((sinx) ^ x)) # přiblíží se také 0

Dále poznamenáváme, že pokud #sinx <0 #, #ln ((sinx) ^ x) # bude složité číslo; nicméně, všichni algebra a počet, který my jsme používali práci v komplexním letadle také, tak toto není problém.

Odpovědět:

Obecněji…

Vysvětlení:

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