Σελίδα 1 από 1

Μια απορία..., εύρεση παραγώγου σε σημείο

Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 22, 2013 8:45 pm
από niksotirop
Θέλω τη βοήθειά σας σε μια άσκηση που διάβασα σε ένα... βιβλίο.
Άσκηση:
Δίνεται μια παραγωγίσιμη συνάρτηση f:[0,+\propto )\rightarrow R με f\left(\sqrt{x} \right)=e^{-2\sqrt{x}}. Να βρείτε την f'(0).
Η απορία μου είναι είναι αν είναι σωστή η εκφώνηση δίνοντας ότι η f είναι παραγωγίσιμη στο [0,+\propto ).
Με ποιόν τρόπο λύνεται??
Ευχαριστώ για τον χρόνο σας.

Re: Μια απορία..., εύρεση παραγώγου σε σημείο

Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 22, 2013 8:53 pm
από abgd
Υπόδειξη:
Μπορείς να βρεις τον τύπο της συνάρτησης.

...όσο για την εκφώνηση, θα έπρεπε να είναι ζητούμενο η παραγωγισιμότητα της συνάρτησης.

Re: Μια απορία..., εύρεση παραγώγου σε σημείο

Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 22, 2013 9:16 pm
από niksotirop
Επανέρχομαι με το ερώτημα, αν υπάρχει και και ποια είναι η τιμή της παραγώγου της f στο 0 ?, αφού η \sqrt{x} δεν είναι παραγωγίσιμη στο 0.

Re: Μια απορία..., εύρεση παραγώγου σε σημείο

Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 22, 2013 9:28 pm
από abgd
Μια αυστηρά φιλική συμβουλή: Θα μάθεις μαθηματικά αν προσπαθείς να απαντάς μόνος σου σε ερωτήματα που σου δημιουργούνται. Διαφορετικά, θα χάσεις την ομορφιά και τη μαγεία των μαθηματικών όσες γνώσεις και να αποκτήσεις!

Re: Μια απορία..., εύρεση παραγώγου σε σημείο

Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 22, 2013 9:41 pm
από niksotirop
abgd έγραψε:Μια αυστηρά φιλική συμβουλή: Θα μάθεις μαθηματικά αν προσπαθείς να απαντάς μόνος σου σε ερωτήματα που σου δημιουργούνται. Διαφορετικά, θα χάσεις την ομορφιά και τη μαγεία των μαθηματικών όσες γνώσεις και να αποκτήσεις!

Αγαπητέ, ευχαριστώ για τη συμβουλή σου... αλλά, θα ήθελα να διασταυρώσω αυτά που σκέπτομαι και με κάποιον άλλο,
διότι εγώ νομίζω ότι δεν υπάρχει στο R η τιμή της ζητούμενης παραγώγου. Εγώ βρίσκω ότι είναι -\propto. Ενώ στο βιβλίο η απάντηση είναι:
Θέτω u=\sqrt{x}, οπότε είναι f(u)=e^{-2u}. Άρα f' (u)=(e^{-2u})' =-2e^{-2u}\Rightarrow f'(0)=-2.

Re: Μια απορία..., εύρεση παραγώγου σε σημείο

Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 22, 2013 11:49 pm
από niksotirop
Αυτό που γράφω πιο κάτω έχει κάπου λάθος???
Θέτω f(x)=e^{-2x} , g(x)=\sqrt{x}, οπότε είναι h(x)=f(g(x))=f\left(\sqrt{x} \right)=e^{-2\sqrt{x}}. Άρα

h'(0)=\lim_{x\rightarrow 0^{+}}\frac{h(x)-h(0)}{x-0}=\lim_{x\rightarrow 0^{+}}\frac{e^{-2\sqrt{x}}-1}{x}=(0/0) 
 
=D'LH=...=\lim_{x\rightarrow 0^{+}}e^{-2x}\left(-\frac{1}{\sqrt{x}} \right)=1(-\propto )=-\propto.

Re: Μια απορία..., εύρεση παραγώγου σε σημείο

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 23, 2013 12:11 am
από kostas_zervos
niksotirop έγραψε:Αυτό που γράφω πιο κάτω έχει κάπου λάθος???
Θέτω f(x)=e^{-2x} , g(x)=\sqrt{x}, οπότε είναι h(x)=f(g(x))=f\left(\sqrt{x} \right)=e^{-2\sqrt{x}}. Άρα

h'(0)=\lim_{x\rightarrow 0^{+}}\frac{h(x)-h(0)}{x-0}=\lim_{x\rightarrow 0^{+}}\frac{e^{-2\sqrt{x}}-1}{x}=(0/0) 
 
=D'LH=...=\lim_{x\rightarrow 0^{+}}e^{-2x}\left(-\frac{1}{\sqrt{x}} \right)=1(-\propto )=-\propto.
Η h'(0) δεν υπάρχει , αλλά η f'(0) υπάρχει.

π.χ. f(x)=x με f'(0)=1 και h(x)=f(\sqrt{x})=\sqrt{x}, όπου η h δεν είναι παραγωγίσιμη στο x_0=0.

Με την διαδικασία που ακολούθησες απλώς απέδειξες ότι δεν υπάρχει η h'(0).

Πρόσεξε , άλλη συνάρτηση είναι η h και άλλη η f.

Re: Μια απορία..., εύρεση παραγώγου σε σημείο

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 23, 2013 2:57 am
από Christos.N
'Ίσως αυτό σε βοηθήσει λίγο περισσότερο.

\displaystyle{ 
f'(0) = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0^ +  } \frac{{f(x) - f(0)}}{x}\mathop  = \limits^{x = \sqrt u } \mathop {\lim }\limits_{u \to 0^ +  } \frac{{f(\sqrt u ) - f(0)}}{{\sqrt u }} = .... 
}

Re: Μια απορία..., εύρεση παραγώγου σε σημείο

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 23, 2013 9:31 am
από niksotirop
Πρώτα από όλα σας ευχαριστώ για τα σχόλιά σας και τις υποδείξεις σας. Αλλά συνεχίζω να έχω την παρακάτω απορία σε σχέση με τον τρόπο που υπολογίζει στο βιβλίο την f'(0).
Θα ήθελα να παρακολουθήσετε την παρακάτω σκέψη μου.
Η σχέση που δίνεται είναι η εξής: f\left(\sqrt{x} \right)=e^{-2\sqrt{x}}. Και.... σκέπτομαι.
Αν θέσω u(x)=\sqrt{x} θα είναι f\left(u(x) \right)=e^{-2u(x)} , οπότε στο βιβλίο κάνει κάτι τέτοιο (δηλ. παραγωγίζει σύνθεση).
\left(f\left(u(x) \right) \right)'=\left(e^{-2u(x)} \right)'\Rightarrow f'\left(u(x) \right)u'(x)=e^{-2u(x)}u'(x), δηλαδή
f'\left(\sqrt{x} \right)\frac{1}{2\sqrt{x}}=\left(e^{-2\sqrt{x}} \right)'=e^{-2\sqrt{x}}(\frac{-1}{\sqrt{x}})\Rightarrow f'\left(\sqrt{x} \right)=-2e^{-2\sqrt{x}}
και μετά βάζει χ=0 και υπολογίζει την f'(0)=-2.
ΑΛΛΑ πιστεύω ότι εδώ γίνεται ένα λάθος , αφού για να φτασει ως εδώ παραγωγίζει και την \sqrt{x}
και όλα αυτά έχουν νόημα για x > 0 . Πώς μετά βάζει χ = 0 αφού \left(x\neq 0 \right).
Νομίζω ότι για να ήταν σωστός θα πρέπει την παράγωγο στο 0 να την υπολογίσει με το όριο, η οποία όντως βγαίνει -2 με όριο.
Ευχαριστώ για την υπομονή σας και τον χρόνο σας. Περιμένω τα σχόλιά σας.

Re: Μια απορία..., εύρεση παραγώγου σε σημείο

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 23, 2013 9:51 am
από kostas_zervos
niksotirop έγραψε:Πρώτα από όλα σας ευχαριστώ για τα σχόλιά σας και τις υποδείξεις σας. Αλλά συνεχίζω να έχω την παρακάτω απορία σε σχέση με τον τρόπο που υπολογίζει στο βιβλίο την f'(0).
Θα ήθελα να παρακολουθήσετε την παρακάτω σκέψη μου.
Η σχέση που δίνεται είναι η εξής: f\left(\sqrt{x} \right)=e^{-2\sqrt{x}}. Και.... σκέπτομαι.
Αν θέσω u(x)=\sqrt{x} θα είναι f\left(u(x) \right)=e^{-2u(x)} , οπότε στο βιβλίο κάνει κάτι τέτοιο (δηλ. παραγωγίζει σύνθεση).
\left(f\left(u(x) \right) \right)'=\left(e^{-2u(x)} \right)'\Rightarrow f'\left(u(x) \right)u'(x)=e^{-2u(x)}u'(x), δηλαδή
f'\left(\sqrt{x} \right)\frac{1}{2\sqrt{x}}=\left(e^{-2\sqrt{x}} \right)'=e^{-2\sqrt{x}}(\frac{-1}{\sqrt{x}})\Rightarrow f'\left(\sqrt{x} \right)=-2e^{-2\sqrt{x}}
και μετά βάζει χ=0 και υπολογίζει την f'(0)=-2.
ΑΛΛΑ πιστεύω ότι εδώ γίνεται ένα λάθος , αφού για να φτασει ως εδώ παραγωγίζει και την \sqrt{x}
και όλα αυτά έχουν νόημα για x > 0 . Πώς μετά βάζει χ = 0 αφού \left(x\neq 0 \right).
Νομίζω ότι για να ήταν σωστός θα πρέπει την παράγωγο στο 0 να την υπολογίσει με το όριο, η οποία όντως βγαίνει -2 με όριο.
Ευχαριστώ για την υπομονή σας και τον χρόνο σας. Περιμένω τα σχόλιά σας.
Το u που θέτει είναι ανεξάρτητη μεταβλητή. Δεν πρόκειται για συνάρτηση.

π.χ. f(x^2)=x^4+2x^2+1 , άρα για κάθε t\geq 0 έχουμε f(t)=t^2+2t+1 ή για κάθε x\geq 0 έχουμε f(x)=x^2+2x+1.

Έχει να κάνει με το ότι η x^2 έχει σύνολο τιμών το [0,+\infty) , οπότε για κάθε t\geq 0 υπάρχει x\in\Bbb{R} ώστε x^2=t , άρα για κάθε t\geq 0 έχουμε f(t)=t^2+2t+1.

Όμοια στο δικό σου παράδειγμα:

f(\sqrt{x})=e^{-2\sqrt{x}} ,

Η g(x)=\sqrt{x} έχει σύνολο τιμών το [0,+\infty) , άρα για κάθε t\geq 0 υπάρχει x\geq 0 ώστε \sqrt{x}=t , άρα για κάθε t\geq 0 έχουμε f(t)=e^{-t} ή αλλιώς για κάθε x\geq 0 έχουμε f(x)=e^{-x}.

Άλλο ένα πιο δύσκολο παράδειγμα: f\left(x+\dfrac{1}{x}\right)=x^2+\dfrac{1}{x^2}\;,\;x\neq 0.

Η g(x)=x+\dfrac{1}{x} έχει σύνολο τιμών το (-\infty,-2]\cup[2,+\infty).

Επίσης f\left(x+\dfrac{1}{x}\right)=x^2+\dfrac{1}{x^2}=\left(x+\dfrac{1}{x}\right)^2-2.

Για κάθε t\in (-\infty,-2]\cup[2,+\infty) , υπάρχει x\neq 0 , ώστε t=x+\dfrac{1}{x} , άρα για κάθε t\in (-\infty,-2]\cup[2,+\infty) έχουμε f(t)=t^2-2 , επομένως για κάθε x\in (-\infty,-2]\cup[2,+\infty) έχουμε f(x)=x^2-2.