Regneregler for differentiation

Wikimedia liste
Der er for få eller ingen kildehenvisninger i denne artikel, hvilket er et problem. Du kan hjælpe ved at angive troværdige kilder til de påstande, som fremføres i artiklen.

Her er nogle regneregler for differentiation. Det forudsættes at alle funktioner er differentiable og dermed kontinuerte for den givne definitionsmængde:

  • , hvor er en konstant, har den afledede
  • (1): , hvor er en konstant, har den afledede
  • har den afledede , og heraf
  • har den afledede , undtagen for x=0

Funktioner der er sammensatte funktioner samt funktioner der er summen, differensen, produktet eller kvotienten af to differentiable funktioner er selv differentiable (med visse, åbenlyse begrænsninger i definitionsmængderne). Differentialkvotienterne kan udregnes efter følgende regler:

  • (kædereglen)
  • (2): (sumreglen)
  • (differensreglen)
  • (produktreglen)
  • , undersøges for g(x)=0
  • , undersøges for g(x)=0 (følger af og )
  • Differentiation er linear. (følger af (1) og (2) )
  • Sinus-funktionen har differentialkvotienten
  • Cosinus-funktionen har differentialkvotienten
  • Tangens, , har differentialkvotienten
  • Den naturlige eksponentialfunktion, , er pr. definition lig med sin differentialkvotient. Dvs. at konstanten e er defineret til at være det reelle tal som opfylder ligningen .
  • Eksponentialfunktionen hvor er en konstant, har differentialkvotient , hvor er den naturlige logaritmefunktion
  • Den naturlige logaritme, , har differentialkvotienten

Differentialkvotienten af summen af to differentiable funktioner

redigér

Sumreglen lader differentialkvotienten af summen af to differentiable funktioner beregnes.

Sætning

redigér

En funktion, f(x), der er givet som en sum:

 

har differentialkvotienten

 

Dvs. differentialkvotienten af summen  er lig med summen af funktionernes differentialkvotienter.

Først finder vi sekantens hældning, eller differenskvotienten:

 

Da f(x)=v(x)+u(x), får vi:

 

Ovenstående ligning kan let omskrives til følgende:

 

Hvis  (dvs. tilvæksten på x-aksen bliver uendelig lille), så går brøken mod grænseværdierne. Det er hermed bevist, at

 

 

Differentialkvotienten af produktet af to differentiable funktioner

redigér

Produktreglen lader differentialkvotienten af produktet af to differentiable funktioner beregnes.

Sætning

redigér

En funktion, f(x), der er givet som et produkt:

 

har differentialkvotienten

 

Først findes sekantens hældning, eller differenskvotienten:

 

Hvilket, idet f(x) = v(x)u(x), bliver

 

Der lægges følgende til differenskvotientens tæller, hvorpå det samme trækkes fra igen. Dette giver 0, således er dette fuldt lovligt.

 

u(x) og v(x+dx) kan nu sættes uden for parentes, og derefter kan brøkstregen deles op:

 

 

 

 

 

Differentialkvotienten bliver således:

 

Hvilket i det generelle tilfælde er:

 

 

 

Der kan nu ses at dette bliver til; hvis de overordnede fire led tages grænseværdien af:

 

Umiddelbart ville man ikke tro at  , og dette er heller ikke fuldstændig rigtigt, dette gælder kun hvis v(x) er kontinuert. Det er hermed bevist at (kortere skrevet, "(x)" udlades):

 

 

Differentialkvotienten af brøken af to differentiable funktioner

redigér

Kvotientreglen lader differentialkvotienten af brøken af to differentiable funktioner beregnes.

Sætning

redigér

En funktion, f(x), der er givet som en brøk:

 

har differentialkvotienten

 

Eksterne henvisninger

redigér