sexta-feira, 15 de junho de 2012

Aula 10 - Diferenciação implícita e explícita

Diferenciação implícita

 

 

Quando temos uma função implícita e precisamos deriva-las o que devemos fazer? Devemos derivar tudo em relação a variável dependente. Isso significa, se quisermos derivar y^2+x^2=1 em relação a x faremos as derivadas levando em conta a variável dependente como x, já se quisermos derivar em relação a y tomaremos a variável dependente como sendo y.

Exemplo:

Derivemos a função em relação a x.

y^2+x^2=1

\frac{d}{dx}y^2 + \frac{d}{dx}x^2 = \frac{d}{dx}1

Ao derivarmos y^2 temos de ter o cuidado de que nosso y é a função em si, ou seja, ele é a variável que representa toda a função. Temos então de usar a Regra da cadeia nele (Em relação a duvidas sobre a regra da cadeia, consulte o artigo Regra da cadeia.

2y\frac{dy}{dx} + \frac{d}{dx} x^2 = \frac{d}{dx}1

Deriva-se o restante normalmente

2y\frac{dy}{dx} + 2x = 0

Isolamos o quociente de diferenciais que representa a derivada

\frac{dy}{dx} = -\frac{2x}{2y}

Simplificamos e obtemos finalmente a derivada.

\frac{dy}{dx} = -\frac{x}{y}

A idéia ao realizarmos a diferenciação implícita é justamente derivarmos sempre em relação a variável independente e ao nos depararmos com a variavel dependente trabalharmos a mesma com a regra da cadeia, já que ela representa uma função, isto é, ao derivarmos x^2 estamos derivando simplesmente o quadrado da variável dependente. Mas ao derivarmos y^2 estamos derivando a função contida nessa variável, a função que a variável representa, ou seja \sqrt(1-x^2).

Isolar y nem sempre é uma tarefa fácil, por isso recorremos a diferenciação implícita. Ao derivarmos esse y estamos justamente aplicando a regra da cadeia, ou seja:

\frac{d}{dx} y^n = ny^{n-1} \frac{dy}{dx}

Nenhum comentário:

Postar um comentário