İSTEMBİL

İstanbul Temel Bilimler Akademisi

Matematik I - Bölüm 2: Türev (Differentation)

İÇİNDEKİLER

REKLAM

2.5 Ters Trigonometrik Fonksiyonların Türevi (Derivatives of Inverse Trig Functions)

Ters trigonomterik fonksiyonların türevlerini hesaplamak için bir önceki ünitede kullandığımız ters fonksiyonların türevi ile ilgili genel formül ve ters trigonometrik fonksiyonların bazı genel özelliklerinden yararlanacağız;$\displaystyle \bbox[#FFA]{f^{-1}(x)=g(x), \hspace2em g^{-1}(x)=f(x)} \hspace1em \color{fuchsia}\Rightarrow $

$ \displaystyle\hspace20em {g'(\color{red}x)={1\over f'(g(\color{red}x))}}$

$ \hspace18em \displaystyle \color{blue}y=f^{-1}(\color{red}x) \hspace1em \color{fuchsia}\Rightarrow \color{red}x=f(\color{blue}y)$

$\hspace16em \displaystyle sin(sin^{-1}\color{red}x)=\color{red}x, \hspace2em sin^{-1}(sin\color{red}x)=\color{red}x$

$ \hspace16em \displaystyle cos(cos^{-1}\color{red}x)=\color{red}x, \hspace2em cos^{-1}(cos\color{red}x)=\color{red}x$

$ \hspace16em \displaystyle tan(tan^{-1}\color{red}x)=\color{red}x, \hspace2em tan^{-1}(tan\color{red}x)=\color{red}x$





$\color{blue}\checkmark$sinx: $\hspace1em f(x)=sin\color{red}x, \hspace1em g(x)=sin^{-1}\color{red}x \hspace1em$ için;

\begin{align} g'(x)&={d \over dx}(sin^{-1}\color{red}x)={1\over f'(g(\color{red}x))}={1\over cos(sin^{-1}\color{red}x)}\\ \\ \end{align}

Bu çok faydalı bir formül değil, bunu daha kullanışlı bir forma dönüştürmek için aşağıdaki transformasyonu kullanalım;

$\hspace12em \displaystyle \color{blue}y=sin^{-1}\color{red}x \hspace1em \color{fuchsia}\Rightarrow \color{red}x=sin\color{blue}y \hspace2em \color{aqua}\Rightarrow \hspace2em \displaystyle cos(sin^{-1}\color{red}x)=cos\color{blue}y\hspace1em$

Bu noktada $\bbox[#FFA]{{sin^2\color{blue}y+cos^2\color{blue}y=1}}$ eşitliğinden faydalanarak aşağıdaki sonucu elde edebiliriz;

$\hspace12em\displaystyle cos\color{blue}y=\sqrt{1-sin^2\color{blue}y} \hspace1em \color{aqua}\Rightarrow \hspace1em \displaystyle cos'(sin^{-1}\color{red}x)=cos\color{blue}y=\sqrt{1-sin^2\color{blue}y}=\sqrt{1-\color{red}{x^2}}\hspace1em$ $$ $$ $ \displaystyle\hspace11em \color{fuchsia}\Rightarrow {d \over dx}(sin^{-1}\color{red}x)= {1 \over\sqrt{1-\color{red}{x^2}}}\hspace1em \color{fuchsia}\checkmark$





$\color{blue}\checkmark$tanx: $\hspace1em f(x)=tan\color{red}x, \hspace1em g(x)=tan^{-1}\color{red}x \hspace1em$ için;

\begin{align} g'(x)&={d \over dx}(tan^{-1}\color{red}x)={1\over f'(g(\color{red}x))}={1\over sec^2(tan^{-1}\color{red}x)} \hspace3em \bbox[5px,border:0.5px solid #F8A]{\color{gray}{{d \over dx}(tan\color{#F8A}x)= sec^2 \color{#F8A}x}}\\ \\ \end{align}

Daha kullanışlı bir durum için için aşağıdaki transformasyonu kullanalım;

$\hspace12em \displaystyle \color{blue}y=tan^{-1}\color{red}x \hspace1em \color{fuchsia}\Rightarrow \color{red}x=tan\color{blue}y \hspace2em \color{aqua}\Rightarrow \hspace2em \displaystyle sec^2(tan^{-1}\color{red}x)=sec^2\color{blue}y\hspace1em$

Aşağıdaki eşitlikten faydalanarak sonuca ulaşabiliriz;

$$ sin^2\color{blue}y+cos^2\color{blue}y=1 $$

$$ {sin^2\color{blue}y \over \color{gray}{cos^2\color{#58F}y}}+{cos^2\color{blue}y \over \color{gray}{cos^2\color{#58F}y}}={1 \over \color{gray}{cos^2\color{#58F}y}}=sec^2\color{blue}y $$

$$ \bbox[#FFA]{tan^2\color{blue}y +1=sec^2\color{blue}y} $$

$\hspace11em\displaystyle sec^2(tan^{-1}\color{red}x)=sec^2\color{blue}y=1+tan^2\color{blue}y=1+\color{red}{x^2}\hspace1em$ $$ $$ $ \displaystyle\hspace11em \color{fuchsia}\Rightarrow {d \over dx}(tan^{-1}\color{red}x)= {1 \over 1+\color{red}{x^2}}\hspace1em \color{fuchsia}\checkmark$

REKLAM
Önceki Sayfa 2.4 Eksponansiyel & Logaritmik Fonksiyonların Türevi (Derivatives of Exp & Log Functions)
Sonraki Sayfa 2.6 Hiperbolik Fonksiyonların Türevi (Derivatives of Hyperbolic Functions)