Giải tích Ví dụ
x3+y3=3xyx3+y3=3xy
Bước 1
Tính đạo hàm hai vế của phương trình.
ddx(x3+y3)=ddx(3xy)ddx(x3+y3)=ddx(3xy)
Bước 2
Bước 2.1
Tìm đạo hàm.
Bước 2.1.1
Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của x3+y3x3+y3 đối với xx là ddx[x3]+ddx[y3]ddx[x3]+ddx[y3].
ddx[x3]+ddx[y3]ddx[x3]+ddx[y3]
Bước 2.1.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng ddx[xn]ddx[xn] là nxn-1nxn−1 trong đó n=3n=3.
3x2+ddx[y3]3x2+ddx[y3]
3x2+ddx[y3]3x2+ddx[y3]
Bước 2.2
Tính ddx[y3]ddx[y3].
Bước 2.2.1
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng ddx[f(g(x))]ddx[f(g(x))] là f′(g(x))g′(x)f'(g(x))g'(x) trong đó f(x)=x3f(x)=x3 và g(x)=yg(x)=y.
Bước 2.2.1.1
Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập uu ở dạng yy.
3x2+ddu[u3]ddx[y]3x2+ddu[u3]ddx[y]
Bước 2.2.1.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng ddu[un]ddu[un] là nun-1nun−1 trong đó n=3n=3.
3x2+3u2ddx[y]3x2+3u2ddx[y]
Bước 2.2.1.3
Thay thế tất cả các lần xuất hiện của uu với yy.
3x2+3y2ddx[y]3x2+3y2ddx[y]
3x2+3y2ddx[y]3x2+3y2ddx[y]
Bước 2.2.2
Viết lại ddx[y]ddx[y] ở dạng y′y'.
3x2+3y2y′3x2+3y2y'
3x2+3y2y′3x2+3y2y'
3x2+3y2y′3x2+3y2y'
Bước 3
Bước 3.1
Vì 33 không đổi đối với xx, nên đạo hàm của 3xy3xy đối với xx là 3ddx[xy]3ddx[xy].
3ddx[xy]3ddx[xy]
Bước 3.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc tích số, quy tắc nói rằng ddx[f(x)g(x)]ddx[f(x)g(x)] là f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)]f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)] trong đó f(x)=xf(x)=x và g(x)=yg(x)=y.
3(xddx[y]+yddx[x])3(xddx[y]+yddx[x])
Bước 3.3
Viết lại ddx[y]ddx[y] ở dạng y′y'.
3(xy′+yddx[x])3(xy'+yddx[x])
Bước 3.4
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng ddx[xn]ddx[xn] là nxn-1nxn−1 trong đó n=1n=1.
3(xy′+y⋅1)3(xy'+y⋅1)
Bước 3.5
Nhân yy với 11.
3(xy′+y)3(xy'+y)
Bước 3.6
Áp dụng thuộc tính phân phối.
3xy′+3y3xy'+3y
3xy′+3y3xy'+3y
Bước 4
Thiết lập lại phương trình bằng cách đặt vế trái bằng vế phải.
3x2+3y2y′=3xy′+3y3x2+3y2y'=3xy'+3y
Bước 5
Bước 5.1
Trừ 3xy′3xy' khỏi cả hai vế của phương trình.
3x2+3y2y′-3xy′=3y3x2+3y2y'−3xy'=3y
Bước 5.2
Trừ 3x23x2 khỏi cả hai vế của phương trình.
3y2y′-3xy′=3y-3x23y2y'−3xy'=3y−3x2
Bước 5.3
Đưa 3y′3y' ra ngoài 3y2y′-3xy′3y2y'−3xy'.
Bước 5.3.1
Đưa 3y′3y' ra ngoài 3y2y′3y2y'.
3y′y2-3xy′=3y-3x23y'y2−3xy'=3y−3x2
Bước 5.3.2
Đưa 3y′3y' ra ngoài -3xy′−3xy'.
3y′y2+3y′(-x)=3y-3x23y'y2+3y'(−x)=3y−3x2
Bước 5.3.3
Đưa 3y′3y' ra ngoài 3y′y2+3y′(-x)3y'y2+3y'(−x).
3y′(y2-x)=3y-3x23y'(y2−x)=3y−3x2
3y′(y2-x)=3y-3x23y'(y2−x)=3y−3x2
Bước 5.4
Chia mỗi số hạng trong 3y′(y2-x)=3y-3x23y'(y2−x)=3y−3x2 cho 3(y2-x)3(y2−x) và rút gọn.
Bước 5.4.1
Chia mỗi số hạng trong 3y′(y2-x)=3y-3x23y'(y2−x)=3y−3x2 cho 3(y2-x)3(y2−x).
3y′(y2-x)3(y2-x)=3y3(y2-x)+-3x23(y2-x)3y'(y2−x)3(y2−x)=3y3(y2−x)+−3x23(y2−x)
Bước 5.4.2
Rút gọn vế trái.
Bước 5.4.2.1
Triệt tiêu thừa số chung 33.
Bước 5.4.2.1.1
Triệt tiêu thừa số chung.
3y′(y2-x)3(y2-x)=3y3(y2-x)+-3x23(y2-x)
Bước 5.4.2.1.2
Viết lại biểu thức.
y′(y2-x)y2-x=3y3(y2-x)+-3x23(y2-x)
y′(y2-x)y2-x=3y3(y2-x)+-3x23(y2-x)
Bước 5.4.2.2
Triệt tiêu thừa số chung y2-x.
Bước 5.4.2.2.1
Triệt tiêu thừa số chung.
y′(y2-x)y2-x=3y3(y2-x)+-3x23(y2-x)
Bước 5.4.2.2.2
Chia y′ cho 1.
y′=3y3(y2-x)+-3x23(y2-x)
y′=3y3(y2-x)+-3x23(y2-x)
y′=3y3(y2-x)+-3x23(y2-x)
Bước 5.4.3
Rút gọn vế phải.
Bước 5.4.3.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 5.4.3.1.1
Triệt tiêu thừa số chung 3.
Bước 5.4.3.1.1.1
Triệt tiêu thừa số chung.
y′=3y3(y2-x)+-3x23(y2-x)
Bước 5.4.3.1.1.2
Viết lại biểu thức.
y′=yy2-x+-3x23(y2-x)
y′=yy2-x+-3x23(y2-x)
Bước 5.4.3.1.2
Triệt tiêu thừa số chung của -3 và 3.
Bước 5.4.3.1.2.1
Đưa 3 ra ngoài -3x2.
y′=yy2-x+3(-x2)3(y2-x)
Bước 5.4.3.1.2.2
Triệt tiêu các thừa số chung.
Bước 5.4.3.1.2.2.1
Triệt tiêu thừa số chung.
y′=yy2-x+3(-x2)3(y2-x)
Bước 5.4.3.1.2.2.2
Viết lại biểu thức.
y′=yy2-x+-x2y2-x
y′=yy2-x+-x2y2-x
y′=yy2-x+-x2y2-x
Bước 5.4.3.1.3
Di chuyển dấu trừ ra phía trước của phân số.
y′=yy2-x-x2y2-x
y′=yy2-x-x2y2-x
Bước 5.4.3.2
Kết hợp các tử số trên mẫu số chung.
y′=y-x2y2-x
y′=y-x2y2-x
y′=y-x2y2-x
y′=y-x2y2-x
Bước 6
Thay thế y′ bằng dydx.
dydx=y-x2y2-x