Math Problem Statement

Найдите производную неявной функции y, заданной уравнением 2x2+3y2−x−4y−5=0 при x = 2, y = 1.

Solution

Чтобы найти производную неявной функции yy от xx, заданной уравнением

2x2+3y2x4y5=0,2x^2 + 3y^2 - x - 4y - 5 = 0,

мы будем использовать метод дифференцирования неявных функций. Для этого применим правило дифференцирования по переменной xx, помня, что yy — это функция от xx, то есть y=y(x)y = y(x).

Шаги:

  1. Дифференцируем уравнение по xx: ddx(2x2+3y2x4y5)=0.\frac{d}{dx}\left( 2x^2 + 3y^2 - x - 4y - 5 \right) = 0.

  2. Применим правило дифференцирования:

    • Для 2x22x^2 по xx получаем 4x4x.
    • Для 3y23y^2 по xx используем цепное правило: 6ydydx6y \cdot \frac{dy}{dx}.
    • Для x-x по xx получаем 1-1.
    • Для 4y-4y по xx применяем цепное правило: 4dydx-4 \cdot \frac{dy}{dx}.
    • Производная от константы 5-5 равна 0.

Таким образом, уравнение для производной будет:

4x+6ydydx14dydx=0.4x + 6y \cdot \frac{dy}{dx} - 1 - 4 \cdot \frac{dy}{dx} = 0.

  1. Изолируем dydx\frac{dy}{dx}:

6ydydx4dydx=14x.6y \cdot \frac{dy}{dx} - 4 \cdot \frac{dy}{dx} = 1 - 4x.

dydx(6y4)=14x.\frac{dy}{dx} \cdot (6y - 4) = 1 - 4x.

dydx=14x6y4.\frac{dy}{dx} = \frac{1 - 4x}{6y - 4}.

  1. Теперь подставим x=2x = 2 и y=1y = 1 в полученную формулу:

dydx=14(2)6(1)4=1864=72.\frac{dy}{dx} = \frac{1 - 4(2)}{6(1) - 4} = \frac{1 - 8}{6 - 4} = \frac{-7}{2}.

Таким образом, производная функции yy в точке (x=2,y=1)(x = 2, y = 1) равна:

dydx=72.\frac{dy}{dx} = -\frac{7}{2}.

Ответ: dydx=72\frac{dy}{dx} = -\frac{7}{2}.

Если вам нужно больше деталей или есть вопросы, уточните!

Вопросы для дальнейшего изучения:

  1. Что такое неявная функция и как ее можно дифференцировать?
  2. Как применить цепное правило в дифференцировании?
  3. Как найти производную в точке на графике функции?
  4. Почему важно учитывать зависимость yy от xx при дифференцировании?
  5. Как решать задачи на нахождение производной, если функция задана уравнением?

Совет: Помните, что при дифференцировании неявных функций нужно всегда учитывать, что yy — это функция от xx, и применять цепное правило для всех членов с yy.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Implicit Differentiation
Chain Rule
Derivative

Formulas

Implicit Differentiation Formula: dy/dx = (1 - 4x) / (6y - 4)

Theorems

Chain Rule

Suitable Grade Level

Grades 10-12