Tulon ja osamäärän derivaatta
Suorita MAA6-opintojakso Eiran aikuislukiossa. Lue lisää.
Kahden funktion tulo voidaan derivoida käyttämällä tulon derivoimissääntöä
Esimerkki 1
Määritä funktio h derivaatan arvo kohdassa 1
Sen sijaan että kerroittaisiin sulkeet auki, merkitään
Nyt voidaan käyttää tulon derivoimissääntöä
Funktion potenssin derivaatta
Lasketaan funktion f neliön f² derivaatta
Funktion neliö voidaan ilmaista kertolaskuna. Voimme siis käyttää tulon derivoimissääntöä.
Esimerkki 2
Derivoi
Ratkaisu
Edellä saatiin, että D f = 2 · f · f'
Tässä tapauksessa voidaan merkitä f(x) = 2x – 1, jolloin f'(x) = 2.
Funktion g derivaatta
Olisimme voineet toki avata sulut ja derivoida funktio perusderivoimissääntöjen avulla. Käteväksi tämä tulee kun eksponentti on suurempi kuin 2.
Esimerkki 3
Derivoidaan funktion kuutio
Esitetään tulona
Tulon derivoimiskaava
Käytetään hyväksi tulosta funktion neliön derivaatasta
Järjestellään termit
Sievennetään
Tässä voidaan huomata, että potenssi käyttäytyy tässä samalla tavalla kuin perusderivoimissäännöissä. Putoaa eteen kertoimeksi ja pienenee yhdellä. Tämän lisäksi kerrotaan vielä funktion derivaatalla.
Funktion potenssin derivaatta
Esimerkki 4
Derivoi
Ratkaisu
a) Esitetään funktio potenssimuodossa
Derivoidaan potenssin derivoimiskaavalla
b) Esitetään potenssimuodossa
Derivoidaan potenssin derivoimiskaavalla
Osamäärän derivatta
Kahden funktion osamäärä voidaan derivoida käyttäen osamäärän derivoimissääntöä
Esimerkki 5
Määritä funktion h ääriarvokohdat
Nimittäjällä ei ole nollakohtia, joten funktio on määritelty kaikkialla. Derivoidaan funktio käyttäen osamäärän derivoimissääntöä.
Rationaalifunktion nollakohdat määräytyy osoittajan nollakohtien mukaan. Osoittajan nollakohdat ovat x=-1 ja x=3. Nämä ovat funktion ääriarvokohdat. Derivaatan merkki määräytyy osoittajan mukaan, koska nimittäjä on positiivinen kaikilla muuttujan x arvoilla.
Osoittajan kuvaaja on alaspäin aukeava paraabeli. Tehdään funktion h kulkukaavio.
Funktiolla on paikallinen minimi kohdassa -1 ja paikallinen maksimi kohdassa 3
Harjoituksia
1. Derivoi
Vihje
Tulon derivaatta
2. Derivoi
Vihje
Tulon derivaatta
3. Määritä f'(1), kun
Vihje
Tulon derivaatta ja sijoitus
4. Määritä derivaattafunktion nollakohdat
Vihje
Tulon derivaatta ja funktion potenssin derivaatta
5. Määritä derivaattafunktion nollakohdat
Vihje
Potenssin derivaatta
6. Määritä funktion ääriarvokohdat ja ääriarvot
Vihje
Derivoinnin jälkeen yhteisen tekijän avulla saata tulomuotoon.
7. Derivoi
Vihje
Osamäärän derivaatta
8. Määritä derivaatan nollakohdat
Vihje
Osamäärän derivaatta. Muista määrittelyehto.
9. Osoita, että funktio f on kaikkialla aidosti kasvava
Vihje
Derivaatta pitäisi olla positiivinen
10. Määritä funktion suurin arvo välillä [0,4]
Vihje
Löytyykö derivaatan nollakohta väliltä?