2015-05-09, 09:35
  #63721
Bannlyst
kan någon förklara varför derivatan av e^x är samma funktion ?
om jag ändrar en liiiiiiten smula

e=2.71828.....
vad är derivatan av lim x ->oändligheten f(x)=(e-(1*10^-x)) ?
__________________
Senast redigerad av NopeNope 2015-05-09 kl. 09:37.
Citera
2015-05-09, 09:58
  #63722
Medlem
nihilverums avatar
Citat:
Ursprungligen postat av NopeNope
kan någon förklara varför derivatan av e^x är samma funktion ?

Enklast är att som i den här Wikipediaartikeln utgå från potensserien för e^x. Då syns enkelt att förstaderivatan är lika med funktionsvärdet i varje punkt x.

Den här artikeln visar ekvivalensen mellan definitionen e^x = lim[n→∞]{(1+x/n)^n} och potensserierepresentationen.
Citera
2015-05-09, 10:07
  #63723
Medlem
inneskos avatar
Citat:
Ursprungligen postat av NopeNope
kan någon förklara varför derivatan av e^x är samma funktion ?
om jag ändrar en liiiiiiten smula

e=2.71828.....
vad är derivatan av lim x ->oändligheten f(x)=(e-(1*10^-x)) ?

Just funktionen f(x) = a^x, a > 0 har en speciell egenskap. Det är nämligen så att f(x)f(y) = f(x + y), alltså a^x * a^y = a^(x + y). Säg att vi har en funktion g(x) som uppfyller den här egenskapen, dvs g(x)g(y) = g(x + y) och vi deriverar den.

g'(x) = lim{h->0} (g(x + h) - g(x))/h = lim{h->0} (g(x)g(h) - g(x))/h = lim{h->0} g(x) (g(h) - 1)/h = g(x) lim{h -> 0} (g(h) - 1)/h

Nu ser vi att om en funktion har denna egenskap som exponentialfunktioner har så är det bara derivatan vid x = 0 som har någon egentligen betydelse för funktionens derivata över hela R.

Så man kan nu börja fokusera på vad a^x har för derivata vid x = 0. Tar man och tittar på tangenten vid x = 0 för olika värden på a så ser det väl ungefär ut så här: https://imgur.com/1gvtzts. Som man ser så för a = 1 så är lutningen på tangenten 0, sedan när a växer så växer också lutningen på tangenten. Det är därför rimligt att anta att det för något a faktiskt är så att tangentens lutning är just 1 i x = 0. Så vi antar att det existerar ett sådant värde för a och kallar det för e. Detta ger alltså att just lim{h->0} (e^h - 1)/h = 1 enligt antagandet för e.
Detta är självfallet inget strikt matematiskt resonemang, utan mer en bild över varför det är rimligt att det finns en funktion så att den är sin egen derivata och varför det just är e^x som är denna funktion.
Citera
2015-05-09, 10:53
  #63724
Medlem
Skulle behöva lite hjälp med att beräkna (2ln(cosx) + x^2)/x^4 då x-> 0. Omm jag sätter in det jag har får jag: (2*(-x^2/2 + O(x^4) - (x^4/4 + O(x^6)) + O(-x^2/2 + O(x^4))^3) + x^2)/x^4. Men då får jag ju -1/4 från det där men i facit står det -1/6. Någon som har en aning vad jag kan ha gjort för fel?
Citera
2015-05-09, 12:04
  #63725
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av pkj
Skulle behöva lite hjälp med att beräkna (2ln(cosx) + x^2)/x^4 då x-> 0. Omm jag sätter in det jag har får jag: (2*(-x^2/2 + O(x^4) - (x^4/4 + O(x^6)) + O(-x^2/2 + O(x^4))^3) + x^2)/x^4. Men då får jag ju -1/4 från det där men i facit står det -1/6. Någon som har en aning vad jag kan ha gjort för fel?
cos(x) = 1 - x^2/2 + x^4/24 + O(x^6)

ln(cos(x)) = -x^2/2 + x^4/24 - ( - x^2/2 + x^4/24 + O(x^6) )^2/2 + O(x^6)
= -x^2/2 + x^4/24 - x^4/8 + O(x^6) = -x^2/2 - x^4/12 + O(x^6)

2 ln(cos(x))+ x^2 = 2 (-x^2/2 - x^4/12 + O(x^6)) + x^2 = -x^4/6 + O(x^6)

(2 ln(cos(x))+ x^2) / x^4 = -1/6 + O(x^2) -> -1/6 då x -> 0
Citera
2015-05-09, 12:20
  #63726
Bannlyst
Citat:
Ursprungligen postat av pkj
Skulle behöva lite hjälp med att beräkna (2ln(cosx) + x^2)/x^4 då x-> 0. Omm jag sätter in det jag har får jag: (2*(-x^2/2 + O(x^4) - (x^4/4 + O(x^6)) + O(-x^2/2 + O(x^4))^3) + x^2)/x^4. Men då får jag ju -1/4 från det där men i facit står det -1/6. Någon som har en aning vad jag kan ha gjort för fel?
vet inte riktigt var felet ligger, men har du använt dig av maclauren utveckling
f(0)+f'(0)x+f''(0)x^2/2!+....+f(n)(0)x^(n)/n!+f(n+1)(0)x^(n+1)/(n+1)!

cos(x) =1-x^2/2+x^4/24+0x^6

Series[x^2 + 2 Log[Cos[x]], {x, 0, 5}] =-x^4/6+0x^6(om man har tillgång till dator behöver man inte köra allt förhand) eftersom du har x^4 i nämnare blir det bara kvar den första termen -1/6

troligtvis ligger felet att du tagit 2!=4 och inte 3!=6 i nämnaren
Citera
2015-05-09, 12:26
  #63727
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av manne1973
cos(x) = 1 - x^2/2 + x^4/24 + O(x^6)

ln(cos(x)) = -x^2/2 + x^4/24 - ( - x^2/2 + x^4/24 + O(x^6) )^2/2 + O(x^6)
= -x^2/2 + x^4/24 - x^4/8 + O(x^6) = -x^2/2 - x^4/12 + O(x^6)

2 ln(cos(x))+ x^2 = 2 (-x^2/2 - x^4/12 + O(x^6)) + x^2 = -x^4/6 + O(x^6)

(2 ln(cos(x))+ x^2) / x^4 = -1/6 + O(x^2) -> -1/6 då x -> 0

Okej tack för svar! Men har två frågor.

1. Hur vet du att man ska ta med x^4/24 termen? För jag gjorde inte det men fick ändå x^4 i täljare och nämnare som jag kunde bryta ut.
2. Hur fick du (-x^2/2 - x^4/12 + O(x^6)) från (-x^2/2 + x^4/24 + O(x^6) -(-x^2/2 + x^4/24 + O(x^6))^2/2 + O(x^6)?
Citera
2015-05-09, 13:21
  #63728
Medlem
Skulle behöva lite hjälp med denna uppgift om integraler!

Givet är att ∫ 1 till 5 f(x)dx=6.
Bestäm ∫1 till 5 (f(x)+5)dx.
Citera
2015-05-09, 13:31
  #63729
Medlem
QuantumFools avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Lurar
Skulle behöva lite hjälp med denna uppgift om integraler!

Givet är att ∫ 1 till 5 f(x)dx=6.
Bestäm ∫1 till 5 (f(x)+5)dx.
Använd följande:
∫[f(x) + g(x)]dx = ∫f(x)dx + ∫g(x)dx.
Citera
2015-05-09, 14:00
  #63730
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av QuantumFool
Använd följande:
∫[f(x) + g(x)]dx = ∫f(x)dx + ∫g(x)dx.

Vet inte hur jag ska använda mig av den formeln med den infon jag har?
6+∫g(x)
Citera
2015-05-09, 14:09
  #63731
Bannlyst
Citat:
Ursprungligen postat av innesko
Just funktionen f(x) = a^x, a > 0 har en speciell egenskap. Det är nämligen så att f(x)f(y) = f(x + y), alltså a^x * a^y = a^(x + y). Säg att vi har en funktion g(x) som uppfyller den här egenskapen, dvs g(x)g(y) = g(x + y) och vi deriverar den.

g'(x) = lim{h->0} (g(x + h) - g(x))/h = lim{h->0} (g(x)g(h) - g(x))/h = lim{h->0} g(x) (g(h) - 1)/h = g(x) lim{h -> 0} (g(h) - 1)/h

Nu ser vi att om en funktion har denna egenskap som exponentialfunktioner har så är det bara derivatan vid x = 0 som har någon egentligen betydelse för funktionens derivata över hela R.

Så man kan nu börja fokusera på vad a^x har för derivata vid x = 0. Tar man och tittar på tangenten vid x = 0 för olika värden på a så ser det väl ungefär ut så här: https://imgur.com/1gvtzts. Som man ser så för a = 1 så är lutningen på tangenten 0, sedan när a växer så växer också lutningen på tangenten. Det är därför rimligt att anta att det för något a faktiskt är så att tangentens lutning är just 1 i x = 0. Så vi antar att det existerar ett sådant värde för a och kallar det för e. Detta ger alltså att just lim{h->0} (e^h - 1)/h = 1 enligt antagandet för e.
Detta är självfallet inget strikt matematiskt resonemang, utan mer en bild över varför det är rimligt att det finns en funktion så att den är sin egen derivata och varför det just är e^x som är denna funktion.
mycket intressant , man tackar och bockar.
Citera
2015-05-09, 14:20
  #63732
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Lurar
Vet inte hur jag ska använda mig av den formeln med den infon jag har?
6+∫g(x)

Hm tror jag fick till det, om jag ska göra den primitiva funktionen av g(x)=5 så är det ju G(X)=5x
∫g(x)dx 1 till 5 = (5*5)-(5*1)=20
+ ∫f(x)dx= 26
Citera

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in