Math Problem Statement

Залача: Задана функция z = у^x^2. Найти Zx'

Solution

Для того чтобы найти частную производную zxz_x' функции z=yx2z = y^{x^2} по переменной xx, давайте рассмотрим данную функцию более детально.

Шаг 1: Перепишем функцию

Запишем zz в более удобной форме для дифференцирования:

z=yx2z=ex2ln(y)z = y^{x^2} \Rightarrow z = e^{x^2 \ln(y)}

Теперь наша функция zz выражена через экспоненту, что упрощает процесс нахождения производной.

Шаг 2: Найдем частную производную zxz_x'

Чтобы найти частную производную zz по xx, применим правило цепочки:

zx=ddx(ex2ln(y))=ex2ln(y)ddx(x2ln(y))z_x' = \frac{d}{dx} \left( e^{x^2 \ln(y)} \right) = e^{x^2 \ln(y)} \cdot \frac{d}{dx}(x^2 \ln(y))

Теперь найдем производную от выражения в показателе x2ln(y)x^2 \ln(y).

Шаг 3: Дифференцируем показатель x2ln(y)x^2 \ln(y)

ddx(x2ln(y))=2xln(y)\frac{d}{dx}(x^2 \ln(y)) = 2x \ln(y)

Шаг 4: Подставляем обратно

Подставив 2xln(y)2x \ln(y) в выражение для zxz_x', получаем:

zx=ex2ln(y)2xln(y)z_x' = e^{x^2 \ln(y)} \cdot 2x \ln(y)

Теперь можно записать окончательный ответ:

zx=yx22xln(y)z_x' = y^{x^2} \cdot 2x \ln(y)

Ответ:

zx=yx22xln(y)z_x' = y^{x^2} \cdot 2x \ln(y)

Если у вас есть вопросы или вам нужно больше подробностей по шагам, дайте знать!

Вопросы:

  1. Как производная функции экспоненты применяется в данном контексте?
  2. Можете ли вы объяснить, почему мы переписываем yx2y^{x^2} в виде ex2ln(y)e^{x^2 \ln(y)}?
  3. Как правило цепочки помогает в нахождении производной?
  4. Почему показатель x2ln(y)x^2 \ln(y) нуждается в производной?
  5. Какое влияние оказывает функция ln(y)\ln(y) на производную?

Советы:

При решении подобных задач переписывайте функции со сложными показателями в виде экспонент для удобного дифференцирования.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Partial Derivatives
Exponentiation
Chain Rule

Formulas

z = y^(x^2)
Chain Rule: d/dx(f(g(x))) = f'(g(x)) * g'(x)
Exponential Function: e^u

Theorems

Chain Rule
Exponentiation Rules

Suitable Grade Level

Grades 11-12