[wiskunde] afgeleiden

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 8.614

[wiskunde] afgeleiden

Ik kwam tijdens het maken van een oefeningenreeks over afgeleiden volgende opgave tegen:

Bepaal
\(Df(x)\)
als
\(f(x)\)
gegeven wordt door
\(\sqrt{x} - \arctan{\sqrt{x}}\)
.[/i]

De modeloplossing geeft
\(\frac{\sqrt{x}}{2\cdot(1 + x)}\)
als correcte uitkomst.

Ik kom echter tot een andere oplossing, waarvan ik hieronder stap voor stap heb weergegeven hoe ik ertoe gekomen ben:
\(D(\sqrt{x} - \arctan{\sqrt{x}})\)
\(= D(\sqrt{x}) - D(\arctan{\sqrt{x}})\)
\(= \frac{1}{2\sqrt{x}} - \frac{1}{1 + x^2}\cdot D(\sqrt{x})\)
\(= \frac{1}{2\sqrt{x}} - \frac{1}{1 + x^2}\cdot \frac{1}{2\sqrt{x}}\)
\(= \frac{1}{2\sqrt{x}} \cdot \left(1-\frac{1}{1 + x^2}\right)\)
\(= \frac{1}{2\sqrt{x}} \cdot \left(\frac{x^2}{1 + x^2}\right)\)
\(= \frac{\sqrt{x^3}}{2 \cdot (1 + x^2)}\right)\)
\(= \frac{\sqrt{x}}{2\cdot(\frac{1}{x} + x)}\)
Waar zit mijn fout (ik vermoed dat ik een fout heb gemaakt aangezien in de reeksen met modeloplossingen die ik nu al meer dan een jaar gebruik tot nu toe slechts 1 fout zat)?
Geloof niet alles wat je leest.


Heb jij verstand van PHP? Word Technicus en help mee om Wetenschapsforum nog beter te maken!

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: [wiskunde] afgeleiden

Hier gaat het fout:
\(D(\arctan{\sqrt{x}})=\frac{1}{1+(\sqrt{x})^2}D(\sqrt{x})=\frac{1}{1+x}D(\sqrt{x})\)
en niet
\(D(\arctan{\sqrt{x}})=\frac{1}{1+x^2}D(\sqrt{x})\)
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Gebruikersavatar
Berichten: 2.003

Re: [wiskunde] afgeleiden

Afgeleide van
\(\arctan{\sqrt{x}}=\frac{1}{1+(\sqrt{x})^2} \cdot \frac{1}{2 \sqrt{x}}\)
I was born not knowing and have only a little time to change that here and there.

Berichten: 8.614

Re: [wiskunde] afgeleiden

Ik zie het: een foutje in mijn kettingregel. Bedankt allebei.
Geloof niet alles wat je leest.


Heb jij verstand van PHP? Word Technicus en help mee om Wetenschapsforum nog beter te maken!

Berichten: 8.614

Re: [wiskunde] afgeleiden

Zelfde oefeningenreeks, andere opgave:

Bepaal
\(Df(x)\)
als
\(f(x)\)
gegeven wordt door
\(\arcsin\frac{x}{2} + \frac{1}{x}\sqrt{4-x^2}\)
[/i]

De modeloplossing:
\(\frac{-1}{x^2}\sqrt{4-x^2}\)
Mijn uitwerking (ik heb meer tussenstappen geschreven dan ik gewoon ben te doen om mijn gedachtegang zo duidelijk mogelijk uit te leggen):
\(D\left(\arcsin\frac{x}{2} + \frac{1}{x}\sqrt{4-x^2}\right)\)
\(= \frac{1}{\sqrt{4 - x^2}}\cdot D\left(\frac{x}{2}\right) - \frac{\sqrt{4-x^2}}{x^2} + \frac{1}{x}\cdot D(\sqrt{4-x^2})\)
\(= \frac{1}{2\sqrt{4 - x^2}} - \frac{\sqrt{4-x^2}}{x^2} + \frac{1}{x}\cdot \frac{1}{2\sqrt{4-x^2}}\cdot D(4-x^2)\)
\(= \frac{1}{2\sqrt{4 - x^2}} - \frac{\sqrt{4-x^2}}{x^2} - \frac{2x}{2x\sqrt{4-x^2}}\)
\(= \frac{1}{2\sqrt{4 - x^2}} - \frac{\sqrt{4-x^2}}{x^2} - \frac{1}{\sqrt{4-x^2}}\)
\(= \frac{x^2-8+2x^2-2x^2}{2x^2\sqrt{4 - x^2}}\)
\(= \frac{x^2-8}{2x^2\sqrt{4 - x^2}}\)
Waar zit mijn fout?
Geloof niet alles wat je leest.


Heb jij verstand van PHP? Word Technicus en help mee om Wetenschapsforum nog beter te maken!

Berichten: 4.246

Re: [wiskunde] afgeleiden

De arcsin geeft:
\(\frac{1}{\sqrt{4-x^2} } \)
productregel op de tweede term geeft met kettingregel:
\( \frac{-1}{x^2} \sqrt{4-x^2} + \frac{1}{x} \frac{1}{2 \sqrt{4-x^2} } (-2x) \)
De laatste term valt weg tegen de eerste.
Quitters never win and winners never quit.

Berichten: 8.614

Re: [wiskunde] afgeleiden

Dat is toch gebeurd in mijn uitwerking, of niet?
Geloof niet alles wat je leest.


Heb jij verstand van PHP? Word Technicus en help mee om Wetenschapsforum nog beter te maken!

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: [wiskunde] afgeleiden

Neen, je pas twee keer de kettingregel toe op die arcsin
\(D\left(\arcsin\frac{x}{2} \right)= \frac{1}{\sqrt{1 - (x/2)^2}}\cdot D\left(\frac{x}{2}\right) =\cdots\)
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.003

Re: [wiskunde] afgeleiden

Klintersaas schreef:Zelfde oefeningenreeks, andere opgave:

Bepaal
\(Df(x)\)
als
\(f(x)\)
gegeven wordt door
\(\arcsin\frac{x}{2} + \frac{1}{x}\sqrt{4-x^2}\)
[/i]
\(\left[\arcsin\frac{x}{2} + \frac{1}{x}\sqrt{4-x^2}\right]'=\left(\frac{1}{\sqrt{1-\left(\frac{x}{2}\right)^2}} \cdot \frac{1}{2} \right)+ \left( -\frac{1}{x^2} \cdot \sqrt{4-x^2}+\frac{1}{x} \cdot \frac{1}{2\sqrt{4-x^2}} \cdot -2x\right)\)
Rest is vereenvoudig werk.
I was born not knowing and have only a little time to change that here and there.

Berichten: 8.614

Re: [wiskunde] afgeleiden

jhnbk schreef:Neen, je pas twee keer de kettingregel toe op die arcsin
\(D\left(\arcsin\frac{x}{2} \right)= \frac{1}{\sqrt{1 - (x/2)^2}}\cdot D\left(\frac{x}{2}\right) =\cdots\)
Rest is vereenvoudig werk.
Inderdaad, maar dat is toch ook wat ik heb, niet?
Geloof niet alles wat je leest.


Heb jij verstand van PHP? Word Technicus en help mee om Wetenschapsforum nog beter te maken!

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: [wiskunde] afgeleiden

\(= \frac{1}{\sqrt{4 - x^2}}\cdot D\left(\frac{x}{2}\right) \neq D \arcsin \frac{x}{2}=\frac{1}{2\,\sqrt{1-\frac{{x}^{2}}{4}}}\)


Kijk eens wat beter.
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Berichten: 8.614

Re: [wiskunde] afgeleiden

Ik begrijp dat het vermoeiend en frustrerend is voor jullie, maar ik vrees dat ik het nog steeds niet zie:
jhnbk schreef:
\(= \frac{1}{\sqrt{4 - x^2}}\cdot D\left(\frac{x}{2}\right) \neq D \arcsin \frac{x}{2}=\frac{1}{2\,\sqrt{1-\frac{{x}^{2}}{4}}}\)
Kijk eens wat beter.
Waarom zijn die twee niet gelijk aan elkaar? Ik zou ze op de volgende manier uitwerken, maar blijkbaar zit daar mijn fout:
\(\frac{1}{\sqrt{4 - x^2}}\cdot D\left(\frac{x}{2}\right) = \frac{1}{\sqrt{4 - x^2}}\cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{2\sqrt{4 - x^2}}\)
en
\(D\left(\arcsin \frac{x}{2}\right) = \frac{1}{2\sqrt{1-\frac{{x}^{2}}{4}}} = \frac{1}{2\sqrt{4-x^2}}\)
EDIT: Volgens mij zie ik het al:
\(\frac{1}{2\sqrt{1-\frac{{x}^{2}}{4}}} \neq \frac{1}{2\sqrt{4-x^2}}\)
Geloof niet alles wat je leest.


Heb jij verstand van PHP? Word Technicus en help mee om Wetenschapsforum nog beter te maken!

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: [wiskunde] afgeleiden

Inderdaad, je hebt het gevonden. Ik bedoel met twee keer de kettingregel dat je die 1/2 al binnen de wortel zou gezet hebben en dan nog eens vermenigvuldigd zou hebben met D(x/2)
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Reageer