Σάββατο 18 Φεβρουαρίου 2023

Παράγωγος απόλυτης τιμής

Να βρεθεί η παράγωγος της συνάρτησης
$$f(χ) =| χ | ^5$$
Η απάντηση να δοθεί με τον πιο πάνω τύπο, χωρίς να μετατραπεί σε κλαδική συνάρτηση.
Απάντηση:
Γνωρίζουμε ότι
$|x|=\sqrt{x^2},$
οπότε 
$|x^5|=\sqrt{x^{10}}.$
Επομένως έχουμε 
$|x^5|'=\dfrac{10x^9}{2\sqrt{x^{10}}}=\dfrac{5x^9}{|x|^5}=$
$=5\dfrac{x^9}{x^4|x|}=5\dfrac{x^5}{|x|}=5\dfrac{|x|^4x}{|x|}=5x|x^3|$. 

10 σχόλια:

  1. Μια προσέγγιση που με επιφύλαξη ίσως στέκει είναι η εξής:
    Η συνάρτηση f(x)=|x|^3 γράφεται κλαδωτά:
    f(x)=x^3, για 0<x
    f(x)=-x^3, για x<0
    f(x)=0, για χ=0
    Αντίστοιχα:
    f'(x)=3x^2, για 0<x
    f'(x)=-3x^2, για x<0
    f(x): μη παραγωγίσιμη για x=0
    Έτσι, οι περιπτώσεις συγχωνεύονται σε f'(x)=3x^2*sgn(x)=3x^3/|x|, για x#0

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  2. Στο 0 παραγωγίσιμη με f΄(0)=0 λόγω ίσων πλευρικών του λόγου μεταβολής στο 0.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. Και σε αυτή την περίπτωση, η έκφραση f'(x)=3x^2*sgn(x) είναι νομίζω έγκυρη στο R..

      Διαγραφή
  3. Mπορείς να γράψεις την f΄ με ένα τύπο και στο 0;

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. Τον έγραψα πιο πάνω: f'(x)=3x^2*sgn(x)
      Η sgn(x) παίρνει τιμές -1, 0, +1, οπότε καλύπτει ολόκληρο το R.

      Διαγραφή
    2. Μια που το 'φερε η κουβέντα, ας κοιτάξουν όσοι ενδιαφέρονται το πιο κάτω λήμμα, σχετικά με την παραγωγισιμότητα της |x| στο x=0.
      https://en.m.wikipedia.org/wiki/Differentiable_function

      Διαγραφή
  4. Για κάποιους τεχνικούς λόγους το έκανα είς την πέμπτη

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  5. Όχι όμως στο 0, αφού εμφανίζεται το x στον παρονομαστή και ο κανόνας της αλυσίδας ισχύει για παραγωγίσιμες συναρτήσεις ενώ η τετραγωνική ρίζα δεν είναι παραγωγίσιμη στο 0.

    ΑπάντησηΔιαγραφή