Definition of derivative is:
h ′ ( x ) = h ( x + p ) − h ( x ) p h'(x) = \frac{h(x+p)-h(x)}{p} h ′ ( x ) = p h ( x + p ) − h ( x ) where: p = Δ x p= \Delta x p = Δ x
Let y = h ( x ) = 2 x − 1 y=h(x)=\sqrt{2x − 1} y = h ( x ) = 2 x − 1 , then
y + Δ y = 2 ( x + Δ x ) − 1 y + Δ y = 2 x + 2 Δ x − 1 Δ y = 2 x + 2 Δ x − 1 − y Δ y = 2 x + 2 Δ x − 1 − 2 x − 1 Δ y Δ x = 2 x + 2 Δ x − 1 − 2 x − 1 Δ x y+\Delta y=\sqrt{2(x+\Delta x) − 1}\\
y+\Delta y=\sqrt{2x+2\Delta x − 1}\\
\Delta y=\sqrt{2x+2\Delta x − 1}-y\\
\Delta y=\sqrt{2x+2\Delta x − 1}-\sqrt{2x-1}\\
\frac{\Delta y}{\Delta x}= \frac{\sqrt{2x+2\Delta x − 1}-\sqrt{2x-1}}{\Delta x} y + Δ y = 2 ( x + Δ x ) − 1 y + Δ y = 2 x + 2Δ x − 1 Δ y = 2 x + 2Δ x − 1 − y Δ y = 2 x + 2Δ x − 1 − 2 x − 1 Δ x Δ y = Δ x 2 x + 2Δ x − 1 − 2 x − 1 Rationalising the numerator, we have:
Δ y Δ x = 2 x + 2 Δ x − 1 − 2 x − 1 Δ x × 2 x + 2 Δ x − 1 + 2 x − 1 2 x + 2 Δ x − 1 + 2 x − 1 Δ y Δ x = 2 x + 2 Δ x − 1 − ( 2 x − 1 ) Δ x ( 2 x + 2 Δ x − 1 + 2 x − 1 ) Δ y Δ x = 2 x + 2 Δ x − 1 − 2 x + 1 Δ x ( 2 x + 2 Δ x − 1 + 2 x − 1 ) Δ y Δ x = 2 Δ x Δ x ( 2 x + 2 Δ x − 1 + 2 x − 1 ) Δ y Δ x = 2 2 x + 2 Δ x − 1 + 2 x − 1 \frac{\Delta y}{\Delta x}= \frac{\sqrt{2x+2\Delta x − 1}-\sqrt{2x-1}}{\Delta x} \times \frac{\sqrt{2x+2\Delta x − 1}+\sqrt{2x-1}}{\sqrt{2x+2\Delta x − 1}+\sqrt{2x-1}}\\
\frac{\Delta y}{\Delta x}= \frac{2x+2\Delta x − 1-(2x-1)}{\Delta x(\sqrt{2x+2\Delta x − 1}+\sqrt{2x-1})} \\
\frac{\Delta y}{\Delta x}= \frac{2x+2\Delta x − 1-2x+1}{\Delta x(\sqrt{2x+2\Delta x − 1}+\sqrt{2x-1})} \\
\frac{\Delta y}{\Delta x}= \frac{2\Delta x}{\Delta x(\sqrt{2x+2\Delta x − 1}+\sqrt{2x-1})} \\
\frac{\Delta y}{\Delta x}= \frac{2}{\sqrt{2x+2\Delta x − 1}+\sqrt{2x-1}} \\ Δ x Δ y = Δ x 2 x + 2Δ x − 1 − 2 x − 1 × 2 x + 2Δ x − 1 + 2 x − 1 2 x + 2Δ x − 1 + 2 x − 1 Δ x Δ y = Δ x ( 2 x + 2Δ x − 1 + 2 x − 1 ) 2 x + 2Δ x − 1 − ( 2 x − 1 ) Δ x Δ y = Δ x ( 2 x + 2Δ x − 1 + 2 x − 1 ) 2 x + 2Δ x − 1 − 2 x + 1 Δ x Δ y = Δ x ( 2 x + 2Δ x − 1 + 2 x − 1 ) 2Δ x Δ x Δ y = 2 x + 2Δ x − 1 + 2 x − 1 2 Taking limits of both sides
lim Δ x → 0 Δ y Δ x = lim Δ x → 0 2 2 x + 2 Δ x − 1 + 2 x − 1 d y d x = 2 2 x − 1 + 2 x − 1 d y d x = 2 2 2 x − 1 d y d x = 1 2 x − 1 \lim_{\Delta x \rightarrow 0}\frac{\Delta y}{\Delta x}= \lim_{\Delta x \rightarrow 0}\frac{2}{\sqrt{2x+2\Delta x − 1}+\sqrt{2x-1}} \\
\frac{dy}{dx} =\frac{2}{\sqrt{2x − 1}+\sqrt{2x-1}} \\
\frac{dy}{dx} =\frac{2}{2\sqrt{2x-1}} \\
\frac{dy}{dx} =\frac{1}{\sqrt{2x-1}} \\ Δ x → 0 lim Δ x Δ y = Δ x → 0 lim 2 x + 2Δ x − 1 + 2 x − 1 2 d x d y = 2 x − 1 + 2 x − 1 2 d x d y = 2 2 x − 1 2 d x d y = 2 x − 1 1 Thus:
h ′ ( x ) = d y d x = 1 2 x − 1 h'(x) = \frac{dy}{dx} =\frac{1}{\sqrt{2x-1}} \\ h ′ ( x ) = d x d y = 2 x − 1 1
Comments