Pöörd­funktsiooni tuletis

Tuletame meelde, kuidas leitakse antud funktsiooni pöörd­funktsiooni. Pöörd­funktsiooni saamiseks, näiteks funktsiooni y=\frac{2}{x+1} korral, tuleb avaldada muutuja x muutuja y kaudu ning lugeda muutuja y argumendiks ja muutuja x funktsiooniks (lõpuks on ots­tarbekas viimased tähistused ümber muuta):

y=\frac{2}{x+1} ⇒ x+1=\frac{2}{y} ⇒ x=\frac{2}{y}-1 ehk y=\frac{2}{x}-1.

Funktsioon x=\frac{2}{y}-1 ehk y=\frac{2}{x}-1 on funktsiooni y=\frac{2}{x+1} pöörd­funktsioon (ja ka vastu­pidi).

Olgu funktsioonil y=f\left(x\right) pöörd­funktsioon x=f^{-1}\left(y\right), kus y on argument ja x funktsioon. Eeldame see­juures, et funktsioon y=f\left(x\right) on diferentseeruv ja seega ka pidev. Siis on ka pöörd­funktsioon x=f^{-1}\left(y\right) pidev, sest tema graafik on sümmeetriline sirge y = x suhtes pideva funktsiooni graafikuga, mis on pidev joon. Seega, vastavalt tuletise definitsioonile on pöörd­funktsioonx=f^{-1}\left(y\right) tuletis

\left[f^{-1}\left(y\right)\right]^' = limΔy0ΔxΔylimΔy01ΔyΔx1limΔx0ΔyΔx = \frac{1}{f'\left(x\right)}.

Niisiis,

kui funktsioonil y = f (x) on pöörd­funktsioon xf-–1(y), siis [f-1y]'=1f'(x) ja f'(x)=1[f-1(y)]', kus y = f (x).

Näide 1.

Leiame funktsiooni y=\frac{2}{x+1} tuletise pöörd­funktsiooni x=\frac{2}{y}-1 tuletise kaudu.

Et f'\left(x\right)=\frac{1}{\left[f^{-1}\left(y\right)\right]^'}, kui y=f\left(x\right), siis

\left(\frac{2}{x+1}\right)^' = \frac{1}{\left(\frac{2}{y}-1\right)^'}\frac{1}{-\frac{2}{y^2}-0} = -\frac{y^2}{2}.

Kuna y=\frac{2}{x+1}, siis \left(\frac{2}{x+1}\right)^'-\frac{1}{2}\cdot\left(\frac{2}{x+1}\right)^2 = -\frac{2}{\left(x+1\right)^2}.

Sama tulemuse oleksime saanud ka antud funktsiooni otsese diferentseerimise teel:

\left(\frac{2}{x+1}\right)^' = \frac{2'\left(x+1\right)-2\left(x+1\right)'}{\left(x+1\right)^2} = \frac{-2}{\left(x+1\right)^2}.

Ülesanded B

Ülesanne 878. Pöörd­funktsiooni tuletis

y=\sqrt[5]{x}

Vastus. Antud funktsiooni pöörd­funktsioon on x ja y'.

y=5x+10

Vastus. Antud funktsiooni pöörd­funktsioon on x ja y'.

y=-0,4x+2

Vastus. Antud funktsiooni pöörd­funktsioon on x ja y'.

Ülesanne 879. Pöörd­funktsiooni tuletis

Vastus. y'

Ülesanne 880. Pöörd­funktsiooni tuletis

Leidke funktsiooni y=\sqrt[n]{x} tuletis selle pöörd­funktsiooni tuletise kaudu.

Vastus\left(\sqrt[n]{x}\right)^' =