Извод сложене функције

Извор: testwiki
Пређи на навигацију Пређи на претрагу

Извод сложене функције f′(g(x)) користи се за функције компоноване од више елементарних функција (нпр. sin⁡x2 или esin⁡x). Извод сложене функције не може се добити преко таблице извода елементарних функција, већ се он рачуна према формуле изведене из теореме:

Теорема

За сложену функцију y=f(g(x)) каже се да постоји извод у тачки x, ако функција g(x) има извод у тачки x и ако функција f(g(x)) има извод у тачки u=g(x), а рачуна се према формули[1][2]:

y′=f′(u)⋅g′(x)

односно, користећи Лајбницове ознаке, формула се може написати на следећи начин:

dydx=dydu⋅dudx

Пример: Извод функције y=sin⁡x3

Ако ставимо да је y=f(g(x)), где је:

f(u)=sin⁡u,

док је:

u=g(x)=x3,

онда је применом формуле за извод:

y′=f′(u)⋅g′(x),

односно, заменом функције u у формули:

y′=(sin⁡u)′⋅(x3)′

Применом таблице извода за елементарне функције за случај sin⁡u добија се:

y′=cos⁡u⋅3x2,

односно:

y′=3x2⋅cos⁡x3.

Правило степена

Извод функције: y=(g(x))n[3]

Задата функција је композиција две елементарне функције y=f(u), где је u елементарна функција: u=g(x)n, па се њен извод према формули може добити на следећи начин:

y′=f′(u)⋅u′ .... (1)

извод елементарне функције u према таблици извода износи:

u′(x)=n⋅g(x)n−1 ... (2)

па се заменом (2) у (1) добија:

f′(x)=n⋅(g(x))n−1⋅g′(x)

Правило експонента

Извод функције : y=(eg(x))[3]

Задата функција је композиција две елементарне функције y=f(u), где је f елементарна функција: f(u)=eu, па се њен извод према формули може добити на следећи начин:

y′=f′(u)⋅u′,
y′=(eu)′⋅u′,

с обзиром да је према таблици извода:

(eu)′=eu,

извод задате сложене функције износи:

y′=eu⋅u′

или

y′=g′(x)⋅eg(x)

Извод сложене функције са два аргумента

Постоје и сложенији случајеви. Тако, ако је

z=f(x,y) а x=g(t) и y=h(t),

тада је

dzdt=dzdx⋅dxdt+dzdy⋅dydt

Општи случај

У општем случају, нека су дата два сета функција y и u, тако да је

y1=f1(u1…up)
⋮
ym=fm(u1…up)

и

u1=g1(x1…xn)
⋮
up=gp(x1…xn)

тада се парцијални извод ∂yi∂xj рачуна као

∂yi∂xj=∑k=1p∂yi∂uk⋅∂uk∂xj,

док диференцијал dyi; i=1…m износи

dyi=∑j=1n(∑k=1p∂yi∂uk⋅∂ux∂xi)dxj.

Референце

Шаблон:Референце

Види још

Шаблон:Подножје Шаблон:Клица-математика