Citat:
Ursprungligen postat av Careless
Bestäm den n:te derivatan för y = 1/sqrt(x).
1/sqrt(x) = x^-0,5
y' = -0,5x^-1,5
y'' = 0,5*1,5x^-2,5
y''' = -0,5*1,5*2,5x^-3,5
Den byter ju tecken vartannat tal, så det bör finnas med en (-1)²-term och exponenten bör ju bli x^(-n-0,5) men hur blir koefficienten? Jag ser mönstret, men vet inte hur jag ska uttrycka det.
Om du istället uttrycker det med bråk:
y = x^(-1/2)
y' = (-1/2) * x^(-3/2)
y'' = (-1/2)*(-3/2) * x^(-5/2)
y''' = (-1/2)*(-3/2)*(-5/2) * x^(-7/2)
Om vi börjar med x-termen, vi kommer alltid ha att den är på formen x^(-1/2 - n). Vidare så kommer derivatan att växla tecken för varje del, så (-1)^n måste ingå. Då har vi nått y' = (-1)^n * ? * x^(-1/2 - n) där ? är det du är osäker på hur man ska bestämma. Om vi tittar i nämnaren är det alltid delat med två, så 2^(-n) kommer att ingå som en faktor. Då är det bara 1*3*5 kvar. Antingen så säger man då att derivatan är:
y^(n) = (-1)^n * 2^(-n) * (1*3*5...*(2n-1))*x^(-1/2 - n). Eller så uttrycker man det med symbolen !!, som jag visar med exempel:
7!! = 7*5*3*1
6!! = 6*4*2
Helt enkelt du multiplicerar 'ned' till du når 1 eller 2, och dessutom är 0!! = 1 och (-1)!! = 1.
Då vill vi kunna uttryck detta med hjälp av det, och då blir det (2n-1)!!, alltså är det slutgiltiga uttrycket:
y^(n) = (-1)^n*2^(-n) * (2n - 1)!! * x^(-1/2 - n)
Eller på formen y^(n) = (-1/2)^n * (2n - 1)!! * x^(-1/2-n) om man hellre vill så.