Esercizi sulla derivata di un quoziente di funzioni
Calcolare la derivata della funzione
y= tangx
cioe'
y= sen x
---------------
cos x
La derivata di senx e' cosx
La derivata di cosx e' - senx
quindi
y' = cosx·cosx - senx·(-senx)
--------------------------------------
cos2x

cioe'
y' = cos2x + sen2x
--------------------------
cos2x

posso esprimere il risultato in due modi diversi:
  1. ricordando che cos2x + sen2x = 1 ho
    y' = 1
    ------------------
    cos2x
  2. Dividendo ogni termine per cos2x ho
    y' cos2x
    = ------------------ +
    cos2x
    sen2x
    -----------------
    cos2x

    e quindi
    y' = 1 + tang2x
Notiamo che abbiamo dimostrato come ottenere una derivata presente nella tabella come derivata immediata:
e' piuttosto frequente richiedere come esercizio di dimostrare anche cose che si dovrebbero sapere a memoria

Calcolare la derivata della funzione
y= x2 + 2x + 5
------------------
x2 - 4
La derivata di x2 + 2x + 5 e' 2x + 2
La derivata di x2 - 4 e' 2x
quindi
y'= (2x + 2)·(x2 - 4) -(x2 + 2x + 5)·2x
------------------------------------------------
(x2 - 4)2
Come derivata avremmo terminato ma purtroppo bisogna semplificare l'espressione e qui e' possibile rendere l'esercizio complicato quanto vogliamo; in questo caso i calcoli sono ancora abbastanza semplici, ma,in genere, per fare bene gli esercizi occorre avere una buona conoscenza dell'algebra
facciamo le moltiplicazioni
y'= 2x3 - 8x + 2x2 - 8 - 2x3 - 4x2 - 10x
----------------------------------------------
(x2 - 4)2
Ora sommo i termini simili
y'= -2x2 - 18x - 8
-------------------------
(x2 - 4)2
Metto in evidenza -2
y'= -2(x2 + 9x + 4)
-------------------------
(x2 - 4)2
Poiche' numeratore e denominatore non hanno fattori comuni questo e' il risultato finale
Naturalmente e' possibile mescolare le regole come nel seguente esempio
y= x2 senx
-----------------
log x

x2 senx e' un prodotto
quindi la sua derivata e' 2x·senx + x2·cosx
La derivata di log e' 1/x
quindi
y' = (2x·senx + x2·cosx)·logx - x2·senx ·1/x
-------------------------------------------------
log2 x
eseguo le moltiplicazioni e ove possibile semplifico:
y' = 2x·senx·logx + x2·cosx·logx - x·senx
-------------------------------------------------
log2 x

posso ancora mettere in evidenza la x ed ottengo il risultato
y' = x(2senx·logx + x·cosx·logx - senx)
--------------------------------------------
log2 x