x
Učitavanje

4.4 Pravila deriviranja

Što ću naučiti?
Europska unija - Zajedno do fondova EU
Prethodna jedinica

Na početku...

Ploča s računima
Moramo li uvijek računati limes da dobijemo derivaciju?

Definirali smo derivaciju funkcije kao limΔx0fx+Δx-fxΔx. Odredili smo derivaciju potencije primjenjujući definiciju. Želimo li odrediti derivaciju složenijih funkcija po definiciji, trebalo bi računati složenije limese. Pronađimo jednostavniji način.

Derivacija umnoška konstante i funkcije

Istražimo

Odredite po definiciji derivacije funkcija:

  • fx=5x2
  • gx=7x2
  • hx=2x3
  • ix=6x3.

Uočavate li pravilnost? Riješite sljedeće zadatke.

Za svaku derivabilnu funkciju f i realni broj c vrijedi cf'=cf'.

Dokažimo ovu tvrdnju.

cfx'=limΔx0cfx+Δx-cfxΔx=limΔx0cfx+Δx-fxΔx==climΔx0fx+Δx-fxΔx=cf'x

Derivacija zbroja funkcija

Istražimo

Istražite kako možemo računati derivaciju zbroja funkcija. Izračunajte po definiciji derivaciju funkcije hx=x+x2. Što možete pretpostaviti? Odaberite još neke primjere pa provjerite pretpostavku.

x+x2'=limΔx0x+Δx+x+Δx2-x-x2Δx==limΔx0x+Δx-xΔx+limΔx0x+Δx2-x2Δx=x'+x2'

Uočavamo da je derivacija zbroja funkcija jednaka zbroju njihovih derivacija.


Uočeno pravilo vrijedi općenito.

Derivacija zbroja

Za derivabilne funkcije f i g vrijedi f+g'=f'+g'.

Kutak za znatiželjne

Dokažite pravilo za derivaciju zbroja.

f+g'x=limΔx0f+gx+Δx-f+gxΔx==limΔx0fx+Δx+gx+Δx-fx-gxΔx==limΔx0fx+Δx-fxΔx+limΔx0gx+Δx-gxΔx==f'x+g'x


Zadatak 1.

Odredite derivaciju funkcije primjenjujući pravila i derivaciju potencije.

  1. 4x5-2x7'
  2. 3x4+6x8'
  1. 4x5-2x7'=4x5'+-2x7'=4x5'-2x7'==4·5x4-2·7x6=20x4-14x6
  2. 3x4+6x8'=3x4'+6x8'=3x4'+6x8'==3·4x3+6·8x7=12x3+48x7

Derivacija umnoška

Istražimo

Istražite je li derivacija umnoška jednaka umnošku derivacija. Izračunajte:

x4·x7'=x11'=

x4'=

x7'=

x4'·x7'=

Što možete zaključiti?

x4·x7'=x11'=11x10

x4'=4x3

x7'=7x6

x4'·x7'=4x3·7x6=28x9

Vidimo da derivacija umnoška nije jednaka umnošku derivacija.


Istražimo

Vidjeli smo da derivacija umnoška nije jednaka umnošku derivacija. Pogledajte kako možemo dobiti derivaciju umnoška.

Primjer 1.

Pokažimo da uočena pravilnost vrijedi za pozitivne derivabilne funkcije f i g. Pogledajte na slici dolje grafički prikaz. Zapišimo Δfg:

Δfg=f+Δfg+Δg-fg=fΔg+gΔf+ΔfΔg.

Podijelimo dobiveni izraz s Δx.

ΔfgΔx=fΔgΔx+gΔfΔx+ΔfΔxΔg pa je limΔx0ΔfgΔx=flimΔx0ΔgΔx+glimΔx0ΔfΔx+limΔx0ΔfΔxlimΔx0Δg.

fg'=fg'+gf'+f'·0=fg'+gf'.

Dobivena formula vrijedi za sve derivabilne funkcije f i g.

Definicija derivacije
Igra u kojoj se treba upariti funkcija i njezina derivacija.

Derivacija umnoška

Za derivabilne funkcije f i g vrijedi f·g'=f'g+fg'.  

Zadatak 2.

Odredite derivaciju funkcije hx=2x3-3x5x2+x.

h'x=2x3-3x'5x2+x+2x3-3x5x2+x'==6x2-35x2+x+2x3-3x10x+1==30x4+6x3-15x2-3x+20x4+2x3-30x2-3x==50x4+8x3-45x2-6x.

Derivaciju smo mogli odrediti i na drugi način. Pomnožite najprije zagrade pa zatim derivirajte.


Derivacija kvocijenta

Primjer 2.

Odredimo derivaciju kvocijenta. Neka su f i g derivabilne funkcije, g0. Označimo fg=t. Tada je f=gt pa je f'=g't+gt'.

Izrazimo t':

fg'=t'=f'g-g'tg=f'g-g'fg2=f'g-g'fg2.

Derivacija kvocijenta

Za derivabilne funkcije f i g, g0 vrijedi fg'=f'g-fg'g2.

Primjer 3.

Odredimo derivaciju funkcije hx=x3-xx+1. Pogledajte primjenu formule za derivaciju kvocijenta u videu.

00:00
00:00

Zadatak 3.

Odredite derivaciju funkcije hx=x2+x+1x2+1.

h'x=x2+x+1'x2+1-x2+x+1x2+1'x2+12==2x+1x2+1-x2+x+1·2xx2+12==2x3+x2+2x+1-2x3-2x2-2xx2+12==-x2+1x2+12.


Riješite zadatke s derivacijama.

Zadatak 4.

Odredite derivacije primjenjujući pravila deriviranja. Za unos potencija i razlomaka koristite tipke ^ i / na tastaturi.

...i na kraju

Ponovimo pravila za derivaciju zbroja, umnoška i kvocijenta.

Pravila deriviranja
Prikaz pravila za derivaciju zbroja, umnoška i kvocijenta.
(cf)'=cf'
(f+g)'=f'+g'
(fg)'=f'g+fg'
(f/g)'=f'g-fg'/g na drugu
Povratak na vrh