Matematik
Implisit differentiation
Hej igen. Jeg sidder og regner eksamensopgaver, og faldt over følgende:
En funktion y = f(x) er givet implicit ved ligningen: 3/2*x2-3/2*y2+x*y-5*x+3*y=-1
i en omegn af punktet (1,1)
A) f(x) ~~ -1 * (x2-3*x+1) i en omegn af a = 1
B) f(x) ~~ -1 * (x-1) i en omegn af a = 1
C) El_x f(1) = -1
D) f(1) = -1
E) f'(1) = -1
Jeg har et par forståelses problemer her.
Hvis vi starter med D), er følgende udregning så rigtig forstået: 3/2*12-3/2*(-1)2+1*(-1)-5*1+3*(-1) = -9, altså er D) forkert?
Ved E), så finder jeg ved implisit differentiation, at: y'(x) = (5-3*x-y(x))/(3+x-3*y(x)). Så siger E) at f'(1) = -1. Hvordan skal dette forstås? Skal jeg indsætte mit punkt (1,1) i overstående? I så fald, så får jeg y'(x) = 1.
A), B) og til dels C) har jeg også svært ved.
Håber der er en som kan forklare mig løsningsmulighederne :-)
Svar #1
28. december 2012 af peter lind
Hvad menes der med a i A) og B) ?. Der må mangle en del i opgaven.
Svar #2
28. december 2012 af FanofArt (Slettet)
Jeg har skrevet opgaven ind, ligesom det står i eksamenssættet. Jeg tænker, at a må være noget med approximation? Der står ikke andet end det jeg har skrevet ind i opgaven..
I min bog står: Den lineære approximation til f omkring a er: f(x) ~~ f(a)+f'(a)*(x-a) (når x er nær a), så det har måske noget ved dette at gøre?
Svar #3
28. december 2012 af peter lind
En tilnærmelse som angivet vil give en lineær funktion af x. Det passer ikke med A) men godt med B. Til gengæld skal du finde f'(1) for at løse B) og så er det meget mærkeligt at den kommer som et ekstra spørgsmål senere.
E) Det er korrekt at du skal indsætte (1,1) i den fundne funktion og det giver som du skriver 1
Svar #4
28. december 2012 af FanofArt (Slettet)
Okay, E) forstår jeg nogenlunde nu. f'(1) = -1. Altså spørges der her om tangenthældningen i (1,1) er -1. E) Må så være forkert, da tangenthældningen i punktet (1,1) er 1.
Svar #5
28. december 2012 af peter lind
Min opfattelse er at der mangler noget grundlæggende i den opgave. De forskellige spørgsmål hænger ikke sammen
Svar #6
28. december 2012 af FanofArt (Slettet)
Hvordan løser jeg A) så? For kan se, at dette er det rigtige svar, men jeg kan simpelthen ikke se hvordan
Svar #9
28. december 2012 af peter lind
Det havde været rart at få det at vide fra starten.
A) falder fordi det ikke er en lineær funktion
B) falder fordi f'(1) = 1
D) falder fordi f(1) = 1
E) falder fordi f'(1) = 1
Så er der kun C) tilbage. Jeg ved godt nok ikke hvad de kryptiske tegn står for
Svar #10
28. december 2012 af FanofArt (Slettet)
Ja det er jeg ked af sry. Det jeg prøvede at skrive i C) var elasticiteten. I min rettevejledning står der, at A) er den rigtige, men dette er måske forkert? Jeg kan heller ikke forstå hvordan dette kan passe.
Svar #11
28. december 2012 af FanofArt (Slettet)
Du skriver at D) er forkert, fordi f(1) = 1, er det fordi at punktet (1,1) = (1,f(1)) ? og deraf 1 = f(1) ?
Svar #12
28. december 2012 af Andersen11 (Slettet)
#11
Hvis man differentierer den implicit definerende ligning
(3/2)x2 -(3/2)y2 +xy -5x +3y = -1 , får man
3x -3y·dy/dx + y + x·dy/dx -5 +3dy/dx = 0 , dvs
(-3y + x + 3)dy/dx = 5 -y - 3x , og dermed
dy/dx = (5 -3x -y) / (3 + x -3y)
I punktet (x,y) = (1,1) fås derfor dy/dx = (5-3-1) / (3+1-3) = 1 . Altså f(1) = 1 , f '(1) = 1 .
Så vidt jeg husker findes elasticiteten af
Elx(f) = dln(f)/d(lnx) = df/dx / (f(x)/x) = 1 (i punktet (1,1)) .
Forslagene B), C), D), og E) må derfor afvises.
For forslaget i A har man f(1) = 1, og f '(x) = -(2x -3) = 3-2x, og da denne har f '(1) = 1, er dette det korrekte svar.
Svar #13
28. december 2012 af FanofArt (Slettet)
Tak for svaret. Kan du forklare lidt mere om A)? Jeg forstår den stadig ikke hvordan man kommer frem til svaret,
Svar #14
28. december 2012 af Andersen11 (Slettet)
#13
Se på funktionen i A)
f(x) = -(x2 -3x +1) = -x2 + 3x -1 .
Man ser, at f(1) = 1, og at f '(x) = -2x +3 , hvorfor f '(1) = 1 . Denne funktion approksimerer derfor den implicit definerede funktion i en omegn af x = 1.
Svar #15
28. december 2012 af FanofArt (Slettet)
Ahhhhh... nu forstår jeg! Synes bare svarene varierer så sindsygt meget, at det er svært at gennemskue mulighedernes betydning nogen gange. Tak for hjælpen og godt nytår! :)
Svar #16
29. december 2012 af FanofArt (Slettet)
Hmm, jeg sad lidt og kiggede i min bog og har også søgt på nettet, men synes virkelig det er svært at finde information om "implicit elasticitering"
Elx(f) = dln(f)/d(lnx) = df/dx / (f(x)/x) = 1 (i punktet (1,1)) <-- er df/dx / (f(x)/x) den generelle formel for at finde elasticitering implicit?
Svar #17
29. december 2012 af FanofArt (Slettet)
Jeg har et eksempel her: exp(y) + ln(x) - 3/2 = y
y = f(x) er givet implicit ved overstående i en omegn af (3/2, ln(3/2))
Jeg får f'(3/2) = -4/3.
Jeg får dermed elasticiteten til: -4/3/(ln(3/2)/(3/2)) = -2 / (ln(3/2)), men i min facitliste står der, at svaret er: 2 / (ln(3/2))
Er det fordi elasticiteten er numerisk?
Svar #18
29. december 2012 af Andersen11 (Slettet)
#16
Det er udtrykket for elasticiteten.
#17
Af ligningen
ey + ln(x) - 3/2 = y
finder man ved differentiation
ey · y' + 1/x = y'
og dermed
y' = -1/(x·(ey - 1))
I en omegn af (x,y) = (3/2 , ln(3/2)) findes så
y' = -1/((3/2)·(3/2 - 1)) = -4/3
og dermed elasticiteten
Elx(y) = y'/(y/x)) = -(4/3) / (ln(3/2)/(3/2)) = -(4/3)·(3/2)/ln(3/2) = -2/ln(3/2) = 2/ln(2/3) .
Jeg finder det samme resultat, som du finder.
Svar #19
29. december 2012 af FanofArt (Slettet)
Tak for det udførlige svar :) Så konklusionen er, at -2/ln(3/2) = 2/ln(2/3) - jep jep. Men er svaret på, hvorfor minusset forsvinder, at elasticitet er numerisk? :)
Svar #20
29. december 2012 af Andersen11 (Slettet)
#19
Ifølge denne artikel http://en.wikipedia.org/wiki/Elasticity_(economics) defineres elasticiteten som den numeriske værdi |∂ln(y)/∂ln(x)|. Det burde du jo selv have kunnet slå op i din bog.
Skriv et svar til: Implisit differentiation
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
