Paano mo mahanap ang pinaghihiwalay ng tan (x - y) = x?

Paano mo mahanap ang pinaghihiwalay ng tan (x - y) = x?
Anonim

Sagot:

# (dy) / (dx) = x ^ 2 / (1 + x ^ 2) #

Paliwanag:

Ipagpalagay ko na gusto mong hanapin # (dy) / (dx) #. Para sa mga ito kailangan muna namin ang isang expression para sa # y # sa mga tuntunin ng # x #. Tandaan namin na ang problemang ito ay may iba't ibang mga solusyon, dahil #tan (x) # ay isang pana-panahong pagpapaandar, #tan (x-y) = x # magkakaroon ng maraming solusyon. Gayunpaman, dahil alam namin ang panahon ng tangent function (# pi #), maaari naming gawin ang mga sumusunod: # x-y = tan ^ (- 1) x + npi #, kung saan #tan ^ (- 1) # ay ang kabaligtaran na pag-andar ng tangent na nagbibigay ng mga halaga sa pagitan # -pi / 2 # at # pi / 2 # at ang kadahilanan # npi # ay idinagdag sa account para sa periodicity ng padaplis.

Nagbibigay ito sa amin # y = x-tan ^ (- 1) x-npi #, samakatuwid # (dy) / (dx) = 1-d / (dx) tan ^ (- 1) x #, tandaan na ang kadahilanan # npi # Nawala na. Ngayon kailangan nating hanapin # d / (dx) tan ^ (- 1) x #. Ito ay lubos na nakakalito, ngunit maaaring gawin gamit ang reverse function theorem.

Pagtatakda # u = tan ^ (- 1) x #, meron kami # x = tanu = sinu / cosu #, kaya # (dx) / (du) = (cos ^ 2u + sin ^ 2u) / cos ^ 2u = 1 / cos ^ 2u #, gamit ang quotient rule at ilang trigonometric identities. Gamit ang inverse function na teorama (na nagsasaad na kung # (dx) / (du) # ay tuluy-tuloy at di-zero, mayroon kami # (du) / (dx) = 1 / ((dx) / (du)) #), meron kami # (du) / (dx) = cos ^ 2u #. Ngayon kailangan naming ipahayag # cos ^ 2u # sa mga tuntunin ng x.

Upang gawin ito, ginagamit namin ang ilang trigonometrya. Given isang tamang tatsulok na may panig # a, b, c # kung saan # c # ang hypotenuse at # a, b # konektado sa tamang anggulo. Kung # u # ang anggulo kung saan bahagi # c # magkakaugnay ang gilid # a #, meron kami # x = tanu = b / a #. Gamit ang mga simbolo # a, b, c # sa mga equation na tinutukoy namin ang haba ng mga gilid na ito. # cosu = a / c # at gamit ang Pythagoras theorem, nakita namin # c = sqrt (a ^ 2 + b ^ 2) = asqrt (1+ (b / a) ^ 2) = asqrt (1 + x ^ 2) #. Nagbibigay ito # cosu = 1 / sqrt (1 + x ^ 2) #, kaya # (du) / (dx) = 1 / (1 + x ^ 2) #.

Mula noon # u = tan ^ (- 1) x #, maaari naming palitan ito sa aming equation para sa # (dy) / (dx) # at hanapin # (dy) / (dx) = 1-1 / (1 + x ^ 2) = x ^ 2 / (1 + x ^ 2) #.