4. Derivoimissääntöjä

Potenssifunktion derivaatta


Polynomeissa\ käytettävää\ derivoimissääntöä\ Dx^n=n\cdot x^{n-1}
 voidaan käyttää myös tapauksissa, joissa eksponentti n on negatiivinen tai murtoluku

HUOM!
 \frac{1}{x^p}=x^{-p}  

esimerkiksi
D\ \frac{1}{x^2}=D\ x^{-2}=-2\cdot x^{-2-1}=-2\cdot x^{-3}=-\frac{2}{x^3}
 ennen\ derivointia\ muoto\ \frac{1}{x^2}\ muutetaan\ muotoon\ x^{-2}{,}\ joka\ derivoidaan\ potenssifunktion
derivoimissäännöllä
 
Samoin juurimuodot muutetaan ennen derivointia murtopotenssimuotoon
esim
\ \sqrt[3]{x^2}=x^{\frac{2}{3}}

nyt\ D\ \sqrt[3]{x^2}=D\ x^{\frac{2}{3}}=\frac{2}{3}x^{\frac{2}{3}-1}=\frac{2}{3}x^{-\frac{1}{3}}\ \ \left(tämä\ muoto\ muutetaan\ takai\sin\ juurimuotoon\right)
=\frac{2}{3}\cdot\frac{1}{x^{\frac{1}{3}}}=\frac{2}{3}\cdot\frac{1}{\sqrt[3]{x}}

Osamäärän ja tulon derivoimissääntö

 
Tulon ja osamäärän derivoimissääntö
 
Tulon tekijöitä ei voida derivoida erikseen vaan jos funktio on kahden eri lausekkeen tulo niin siinä joudutaan käyttämään tulon derivoimissääntöä.

summan\ tapauksessa\ molemmat\ yhteenlaskettavat\ derivoidaan\ erikseen\ eli
D\left(f\left(x\right)+g\left(x\right)\right)=f'\left(x\right)+g'\left(x\right)
'
tulon\ tapauksessa\ D\left(f\left(x\right)\cdot g\left(x\right)\right)\ne\ne\ne\ne f'\left(x\right)\cdot g'\left(x\right)

Tulon\ derivoimissääntö:\ D\left(f\left(x\right)\cdot g\left(x\right)\right)=f'\left(x\right)\cdot g\left(x\right)+f\left(x\right)\cdot g'\left(x\right)

Nyt tässä kohdin tulon derivoimissääntöä ei juurikaan tarvita, koska kun f ja g ovat polynomeja niin yleensä tulo voidaan siventää ennen derivointia

esimerkiksi
D\left(x^3\cdot x^4\right)=Dx^7=7x^6\ \left(ei\ kannata\ käyttää\ tulon\ derivoimissääntöä\right)
\left(D\left(x^3\cdot x^4\right)=3x^2\cdot x^4+x^3\cdot4x^3=3x^6+4x^6=7x^6\right)
 
Murtolauseke on kahden polynomin osamäärä, joka joudutaan derivoimaan osamäärän derivoimissäännön avulla. Eli ei voida ajatella siten, että derivoidaan osoittaja ja nimittäjä erikseen
D\ \frac{f\left(x\right)}{g\left(x\right)}\ne\ne\ne\ne\ne\frac{f'\left(x\right)}{g'\left(x\right)}

Osamäärän\ derivoimissääntö:\ D\frac{f\left(x\right)}{g\left(x\right)}=\frac{f'\left(x\right)\cdot g\left(x\right)-f\left(x\right)\cdot g'\left(x\right)}{\left(g\left(x\right)\right)^2}
Lyhyem\min:\ D\ \frac{f}{g}=\frac{f'\cdot g-f\cdot g'}{g^2}

esim
f\left(x\right)=\frac{2x+1}{3x-4}
f'\left(x\right)=\frac{2\cdot\left(3x-4\right)-\left(2x+1\right)\cdot3}{\left(3x-4\right)^2}=\frac{6x-8-6x-3}{\left(3x-4\right)^2}=-\frac{11}{\left(3x-4\right)^2}
 
  HUOM!! D\left(\frac{\left(x^2-2x\right)}{5}\right)=\frac{1}{5}\cdot D\left(x^2-2x\right)=\frac{1}{5}\cdot\left(2x-2\right) 




Murtofunktion kulku ja ääriarvot