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Gradients and First Principles: Exercise 2

by Batool Akmal

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    00:00 Schauen wir uns die nächste Übung an.

    00:02 Dieses ist ein bisschen einfacher, da wir bereits ein ähnliches Beispiel hatten.

    00:06 Lassen Sie uns das Beispiel einfach durchrechnen.

    00:10 Erinnern Sie sich noch an die Definition? Ich schreibe sie noch einmal auf.

    00:14 dy geteilt durch dx, wobei der Grenzwert von delta x gegen 0 tendiert, ist f von x plus delta x minus f von x, alles geteilt durch delta x.

    00:27 Wir setzen jetzt die Zahlen oder die numerische Funktion ein.

    00:31 Jedes x ersetzen wir durch x plus delta x.

    00:35 Dieser Term ist die ursprüngliche Funktion, die wir gleich einsetzen werden.

    00:40 Schreiben wir das alles auf.

    00:42 Wir haben dy geteilt durch dx.

    00:43 Der Grenzwert von delta x tendiert gegen 0.

    00:46 3 x plus delta x zum Quadrat minus 2 x plus delta x.

    00:56 Am Ende steht plus 7.

    00:59 Denken Sie daran, die ursprüngliche Funktion zu subtrahieren.

    01:01 Das ist die unveränderte Funktion.

    01:03 Wir haben also 3 x zum Quadrat - 2 x + 7 Alles wird geteilt durch delta x.

    01:11 Der häufigste Fehler, ist folgender: Seien Sie beim Erweitern bitte vorsichtig.

    01:17 Denken Sie daran, dass Sie hier zwei Klammern haben.

    01:19 Damit erhält man ein Quadrat.

    01:21 Dabei müssen wir besonders vorsichtig sein.

    01:24 Wir belassen den Term bei (x plus delta x) mal (x plus delta x).

    01:28 Wir können das ausmultiplizieren.

    01:30 Dann haben wir 2 x - 2 delta x + 7.

    01:34 Hier müssen Sie noch einmal aufpassen.

    01:36 Da alles mit dem Minus multipliziert wird, ändern sich alle Zeichen im Inneren.

    01:40 Sie haben somit - 3 x zum Quadrat + 2 x - 7.

    01:44 Das Ganze wird durch delta x geteilt.

    01:48 Lösen Sie die Klammern nun auf.

    01:50 Zuerst haben wir die 3.

    01:52 Dann folgen x zum Quadrat plus x delta x plus ein weiteres x delta x, das ergibt 2 x delta x, plus delta x zum Quadrat.

    02:03 Alles Weitere kann so stehen bleiben.

    02:03 - 2 x - 2 delta x + 7 - 3 x zum Quadrat + 2 x - 7, geteilt durch delta x.

    02:15 Die Klammer wird mit 3 multipliziert. 3 x zum Quadrat + 6 x delta x + 3 delta x zum Quadrat - 2 x - 2 delta x + 7 - 3 x zum Quadrat + 2 x - 7.

    02:29 Wir sind fast soweit.

    02:31 Also wird durch delta x geteilt.

    02:35 Diese Funktion können wir kürzen.

    02:38 Erinnern Sie sich an das, was wir besprochen haben. Wenn wir alles richtig gemacht haben, sollte sich dieser Term normalerweise aufheben.

    02:42 Wir haben ein positives 3 x zum Quadrat und ein negatives 3 x zum Quadrat, wir haben ein negatives 2 x und ein positives 2 x und ein - 7 sowie ein + 7.

    02:54 Ich mache das in zwei Schritten.

    02:55 Übrig bleibt 6 x delta x + 3 delta x zum Quadrat - 2 delta x, geteilt durch delta x.

    03:05 In jedem Term steht das gleiche delta x.

    03:08 Hier, hier, hier.

    03:10 Auch im Nenner steht ein delta x.

    03:11 Deshalb können wir das delta X heraus kürzen.

    03:13 Wir kürzen das mit dem, eines von diesen und diesen Term.

    03:18 Übrig bleibt 6 x + 3 delta x - 2.

    03:25 Beachten Sie zum Schluss den Grenzwert.

    03:26 Wir wollen unsere endgültige Antwort von d y durch d x, wobei der Grenzwert von delta x gegen 0 tendieren soll.

    03:33 Das bedeutet, dass jeder Term, der delta x enthält, zu 0 wird.

    03:35 Denn 3 mal 0 ergibt 0.

    03:39 Daraus folgt die endgültige Lösung 6 x - 2.

    03:43 Das ist Ihr Differential.

    03:46 Wir werden noch einmal die schnellere Methode anwenden, da diese viel einfacher ist.

    03:50 Sie werden diese bevorzugen.

    03:52 Ich schreibe die Funktion noch einmal auf, damit wir jeden Term einzeln betrachten können.

    03:57 3 x zum Quadrat - 2 x + 7.

    03:59 Erinnern Sie sich an die vorherige Vorlesung.

    04:02 Wenn Sie diesen Term ableiten, multiplizieren Sie mit dem Exponenten und verringern die Potenz um 1.

    04:08 Gehen wir Schritt für Schritt vor.

    04:11 Wir haben 2 mal 3.

    04:13 Die 3 stört uns nicht und bleibt stehen.

    04:15 x hoch 2 - 1.

    04:18 Sie müssen in der richtigen Reihenfolge vorgehen.

    04:19 Zuerst wird mit dem Exponenten multipliziert, danach verringern Sie die Potenz um 1.

    04:22 Das gleiche machen Sie mit dem nächsten Term.

    04:24 Die Potenz von x ist 1.

    04:26 Sie schreiben also die 1 vorne hin und multiplizieren diese mit 2.

    04:30 Dann folgt x hoch 1 - 1.

    04:34 Zum Schluss verschwindet die Konstante und wird zu 0.

    04:39 Grund dafür ist, dass da 7 x hoch 0 steht.

    04:43 Alles hoch 0 ist einfach 1.

    04:45 7 x hoch 0 entspricht demnach 7.

    04:48 Multipliziert man zur Bildung des Differentials mit dem Exponenten, steht dort 0 mal 7 x hoch -1.

    04:55 Konstanten verschwinden deshalb immer.

    04:59 Jede Zahl am Ende der Funktionen, die Sie ableiten, verschwindet einfach.

    05:05 Sie können sie einfach ignorieren.

    05:07 Wenn wir das zusammenfassen, haben wir 6 x hoch 1 Das ergibt 2 x hoch 0.

    05:16 Wie bereits besprochen, wird jeder Term mit der Potenz 0 zu 1.

    05:19 Das ist also die endgültige Antwort, 6 x minus 2.

    05:22 Den gleichen Term haben wir zuvor auch erhalten.

    05:26 Dank moderner Mathematiker und der modernen Infinitesimalrechnung, sind Berechnungen für uns viel einfacher geworden.

    05:34 Deshalb raten wir Ihnen zur Verwendung der schnelleren Methode, es sei denn, Sie müssen die erste Ableitung mithilfe der Grundlagen überprüfen.


    About the Lecture

    The lecture Gradients and First Principles: Exercise 2 by Batool Akmal is from the course Calculus Methods: Gradients and First Principles.


    Included Quiz Questions

    1. f(x + 1) = x² + (δx)² + 2xδx + x + δx , f'(x) = 2x + 1
    2. f(x + 1) = x² + (δx)² + 2xδx + x , f'(x) = 2x
    3. f(x + 1) = x² + (δx)² + 2x + x + δx , f'(x) = x + 1
    4. f(x + 1) = x² + (δx)² + 2xδx + x + δx , f'(x) = 2x
    5. f(x + 1) = x² + 2xδx + x + δx , f'(x) = 2x + 1

    Author of lecture Gradients and First Principles: Exercise 2

     Batool Akmal

    Batool Akmal


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