Pochodna iloczynu i funkcji złożonej
Oblicz pochodną funkcji
oraz jej wartość w punkcie .
Wskazówkapokaż
Funkcja jest iloczynem i , więc zacznij od wzoru na pochodną iloczynu. Drugi czynnik to funkcja złożona: na zewnątrz jest pierwiastek, w środku .
Rozwiązanienajpierw spróbuj samodzielnie
Krok 1. Ustalamy dziedzinę i budowę funkcji
Wyrażenie pod pierwiastkiem jest zawsze dodatnie: . Funkcja jest więc określona i różniczkowalna dla każdej liczby rzeczywistej, . Zapisujemy ją jako iloczyn dwóch czynników:
Krok 2. Liczymy pochodną pierwszego czynnika
Pochodna to :
Krok 3. Liczymy pochodną drugiego czynnika
Czynnik to funkcja złożona. Funkcja zewnętrzna to pierwiastek, a jego pochodna to . Funkcja wewnętrzna to , a jej pochodna to . Mnożymy pochodną zewnętrznej (z nietkniętym środkiem) przez pochodną wewnętrznej:
Skracamy :
Krok 4. Stosujemy wzór na pochodną iloczynu
Ze wzoru :
Krok 5. Sprowadzamy do wspólnego mianownika
Pierwszy składnik zapisujemy jako ułamek o mianowniku . Korzystamy z tego, że :
Dodajemy liczniki:
Krok 6. Liczymy wartość pochodnej w punkcie 4
Najpierw liczymy pierwiastek w mianowniku:
Potem licznik:
Zatem:
Odpowiedź
Pochodna funkcji w punkcie wynosi , czyli styczna do wykresu w punkcie ma współczynnik kierunkowy .
Źródła
Fakty na tej stronie sprawdziliśmy w tych źródłach. Wszystkie można swobodnie wykorzystywać - mają otwartą licencję albo nie podlegają prawu autorskiemu.
- Open AGH e-podręczniki - I. Michalik, T. Zabawa, Pochodna funkcji jednej zmiennej rzeczywistej, moduł „Obliczanie pochodnej funkcji. Podstawowe wzory i twierdzenia” (twierdzenie o pochodnej iloczynu i twierdzenie o pochodnej funkcji złożonej) · CC BY-SA 4.0
- CKE - Wybrane wzory matematyczne na egzamin maturalny z matematyki (rozdział 16: pochodna iloczynu, pochodna funkcji złożonej, pochodna funkcji potęgowej, PDF) · dokument urzędowy
- Dziennik Ustaw 2024 poz. 1019 - podstawa programowa matematyki dla liceum i technikum, zakres rozszerzony, XIII.4 (pochodna funkcji potęgowej o wykładniku rzeczywistym, twierdzenia o pochodnej iloczynu i funkcji złożonej) · dokument urzędowy
- CKE - Informator o egzaminie maturalnym z matematyki jako przedmiotu dodatkowego (poziom rozszerzony) od roku szkolnego 2024/2025 (wymaganie XIII.4R, PDF) · dokument urzędowy
- Wikibooks - Analiza matematyczna/Rachunek różniczkowy (pochodna iloczynu i pochodna funkcji złożonej) · CC BY-SA 4.0
- Active Calculus (M. Boelkins) - 2.5 The chain rule (funkcja zewnętrzna i wewnętrzna, pochodna zewnętrznej razy pochodna wewnętrznej) · CC BY-SA 4.0