Implicita funktioner och deras derivata
Med implicit derivering bestäms tangentens lutning till en kurva given som ekvation, utan att först lösa ekvationen.
På den här sidan
Bakgrund
Ibland är sambandet mellan och givet som en ekvation som inte är löst för , till exempel en cirkel . Man säger att är definierad implicit. Med implicit derivering kan man ändå bestämma tangentens lutning, utan att först lösa ut .
Teori
Derivera båda leden med avseende på . Varje gång deriveras ger kedjeregeln en faktor , eftersom beror på :
Lös sedan ut ur den deriverade ekvationen.
- Derivera båda leden term för term.
- Samla alla termer med på ena sidan.
- Bryt ut och dividera.
Exempel och tillämpningar
Exempel 1: Tangent till en cirkel
Uppgift: Bestäm tangentens lutning till cirkeln i punkten .
Lösning
Steg 1. Derivera båda leden.
Steg 2. Lös ut .
Steg 3. Sätt in punkten.
Svar: Lutningen är . Det stämmer med att tangenten är vinkelrät mot radien, som har lutningen .
Exempel 2: Produkt med y
Uppgift: Bestäm om , och beräkna lutningen i punkten .
Lösning
Steg 1. Kontrollera att punkten ligger på kurvan: . Derivera, med produktregeln för .
Steg 2. Bryt ut .
Steg 3. Sätt in punkten.
Svar: Lutningen är .
Exempel 3: Derivatan av arcsin
Uppgift: Visa att för .
Lösning
Steg 1. Sätt . Då är med mellan och . Derivera implicit.
Steg 2. I det intervallet är positiv, så trigonometriska ettan ger
Svar: .
Interaktiva funktioner
Tangenter till cirkeln
Flytta punkten längs cirkeln . Lutningen ges av .
Läge på cirkeln, vinkel i radianer:
Vågrät axel: x
Varje ruta motsvarar 1 på den vågräta axeln. På den lodräta axeln motsvarar en ruta 1.
- Heldragen: Tangent
- Streckad cirkel:
Markerade punkter (ungefär):
- Tangeringspunkt: (3,108; 3,9166)
Vanliga misstag
- Att glömma faktorn när en term med deriveras.
- Att derivera som . Produktregeln behövs.
- Att sätta in en punkt som inte ligger på kurvan.
Vanliga frågor
Tips för implicit derivering
Viktigt att tänka på
- Skriv direkt efter varje term med när du deriverar.
- Kontrollera att punkten uppfyller ekvationen innan du sätter in den.
Testa dig själv: Implicit derivering1/3
Vad blir för cirkeln ?
Testa att du förstått
Träna uppgifter i derivata för Matematik 4. Du får facit och förklaring direkt.