Differentiëren

Moderators: dirkwb, Xilvo

Berichten: 28

Differenti

Ik heb een vraag betreffend de volgende formule:
\(5x^4\)
Als je die differentiëert komt er het volgende uit: (zeg me als het fout is)
\(20x^3\)
Waarom mag je dat dan doen? Zit hier een logica achter?

Groeten, Manjaman.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.242

Re: Differenti

Je gebruikt hier twee dingen:
\(\frac{d}{dx} \left(r f(x) \right) = r \frac{d}{dx}f(x)\)
en
\(\frac{d}{dx} \left( x^n \right) = nx^{n-1}\)
Samen geeft dat
\(\frac{d}{dx} \left(rx^n\right) = rnx^{n-1}\)

Berichten: 28

Re: Differenti

Is er een makkelijkere manier om dat uit te leggen?

Gebruikersavatar
Berichten: 2.242

Re: Differenti

a) Wat begrijp je niet?

b) Wat heb je op school al gezien hier over?

Berichten: 28

Re: Differenti

A: Ik begrijp niet wat
\(\frac{d}{dx} \left(r f(x) \right) \)
betekent.

B: Op school heb ik al het een en ander gehad, maar snapte ik ook nooit. Het enige wat ik nog van differentiëren snap ik dat je van:
\(5x^4\)
\(20x^3\)
Mag maken.

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Differenti

Wat Rov gedaan heeft is de methode geven om je functie af te leiden
\(\frac{d}{dx}\)
is een wiskundige operator, die een functie afleidt, hier komt een constante (5) ervoor en de exponent van x komt er ook voor en wordt verminderd met 1.

Als ge wilt differentiëren zoals ge vraagt, dan vermenigvuldigt ge de afgeleide met dx, dus
\(d(5x^4)=20x^3dx\)
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Differenti

Het afleiden van x tot een zekere macht, doe je door die exponent naar voor te brengen als factor en de macht met 1 te verlagen. In formule geeft dat:
\(D\left( {x^n } \right) = nx^{n - 1} \)
Ik gebruik hier nu "D" om de afgeleide aan te duiden, d/dx kan ook, of een accent, ...

Ik weet niet welke notatie jullie in de klas gezien hebben, maar dat maakt dus niet uit.

Voorbeelden:
\(D\left( {x^3 } \right) = 3x^2 \\ , \\ D\left( {x^7 } \right) = 7x^6 \\ , \\ D\left( x \right) = 1x^0 = 1\)
Volgende regel: als er een constant getal als factor staat, mag je die buiten de afgeleide brengen.

Dus stel dat c een constant getal voorstelt en je wil x^n afleiden, dan geeft dit in formulevorm:
\(D\left( {c \cdot x^n } \right) = c \cdot D\left( {x^n } \right) = c \cdot \left( {nx^{n - 1} } \right) = cnx^{n - 1} \)
Ik heb het nu in stapjes gedaan, zodat je ziet dat je die constante c buiten mag brengen.

Uiteindelijk zie je dat er dus gewoon mee wordt vermenigvuligd, voorbeeld:
\(D\left( {4x^5 } \right) = 4 \cdot D\left( {x^5 } \right) = 4\left( {5x^4 } \right) = 20x^4 \)
In plaats van die tussenstap te doen, ga je meestal die exponent die naar beneden komt gewoon direct vermenigvuldigen met de factor die er al stond, voor de x:
\(D\left( {7x^9 } \right) = 7 \cdot 9 \cdot x^8 = 63x^8 \)
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Differenti

Volgens mij heeft niemand de vraag begrepen. De vraag is, WAAROM de macht met 1 afneemt bij differentiatie.

Dat het zo is, weet hij.

Oftewel, wat is de redenering achter
\(\frac{d}{dx}x^n=nx^{n-1}\)
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Differenti

Even wachten op manjaman om te zien wat precies de vraag is.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 2.242

Re: Differenti

Phys schreef:Oftewel, wat is de redenering achter
\(\frac{d}{dx}x^n=nx^{n-1}\)
Dat is geen specifieke vraag, dan ga je gewoon terug naar
\(f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h) - f(x)}{h}\)
en daar mee verder rekenen.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.003

Re: Differenti

stel we hebben de grafiek van
\(f(x)=y=x^2\)
bereken nu de gemidelde verandering tussen x=a en x=b

als het goed is heb je geleerd dit te doen door (1)
\( \frac{\Delta y}{\Delta x}=\frac{y_b-y_a}{x_b-x_a}\)
uit te rekenen. Maar bij differentieren bereken je de "gemiddelde" verandering in een heel klein interval. Dus Delta x is dan heel klein. (1) wordt dan:
\( \frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}\)
Als we nu delta x naar nul naderen, dan kunnen we de verandering in een willekeurig punt berekenen met
\(\lim_{\Delta x \rightarrow 0} \frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}=\frac{dy}{dx}=f'(x)\)
Laten we dit doen voor
\( f(x)=x^2\)
\(f'(x)=\lim_{\Delta x \rightarrow 0} \frac{(x+\Delta x)^2-x^2}{\Delta x}=\lim_{\Delta x \rightarrow 0} \frac{2x \Delta x + (\Delta x)^2}{\Delta x}=\lim_{\Delta x \rightarrow 0} 2x+\Delta x =2x\)
we kunnen bewijzen dat als
\(f(x)=x^n\)
dan
\(f'(x)=nx^{n-1}\)
.

Als je het bewezen wil zien kan dat, maar heb je Binomium van Newton al gehad?
I was born not knowing and have only a little time to change that here and there.

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: Differenti

hoeft niet persé met het binomium dacht ik
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: Differenti

kan inderdaad ook zonder binomium van Newton.
\(f(x)=x^n=e^{n \ln{x}} \)
\(f'(x)=e^{n \ln{x}} \cdot n \cdot \frac{1}{x}=nx^{n-1}\)
I was born not knowing and have only a little time to change that here and there.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.242

Re: Differenti

Wel niet echt logisch dat je de afgeleiden van logaritmische en exponentiele functies al gebruikt om die van een veelterm te vinden.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Differenti

Wel niet echt logisch dat je de afgeleiden van logaritmische en exponentiele functies al gebruikt om die van een veelterm te vinden.
Waarom niet? Je kan de exponentiële functie zelfs definiëren als de functie die gelijk is aan z'n eigen afgeleide (met f(0) = 1 erbij).
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer