29
Derivati i funksionit 6.1. Derivati i rendit të parë D i s a t ë d h ë n a t e o r i k e: Le të jetë f funksion i përkufizuar në intervalin ) , ( b a dhe 0 ( , ). x ab Shënojmë me x Δ një shtesë të çfardoshme të 0 x të tillë që 0 ( , ). x x ab +Δ ∈ Shtesa përkatëse e funksionit f që i përgjigjet shtesës x Δ është 0 0 ( ) ( ). y f x x f x Δ = Formojmë raportin 0 0 ( ) ( ) . fx x f x y x x Δ = Δ Δ Vlera kufitare 0 0 0 0 ( ) ( ) lim lim , x x f x x f x y x x Δ→ Δ→ Δ = Δ Δ nëse ekziston dhe është e fundme quhet derivat i parë derivat i parë derivat i parë derivat i parë ose shkurt derivat derivat derivat derivat i funksionit f në pikën 0 x dhe e shënojmë me ' 0 ( ). f x Pra: ' 0 0 0 0 0 ( ) ( ) ( ) lim lim . x x f x x f x y f x x x Δ→ Δ→ Δ = = Δ Δ Derivati i majtë Derivati i majtë Derivati i majtë Derivati i majtë ) ( 0 ' x f dhe i djathtë i djathtë i djathtë i djathtë ) ( 0 ' x f + i funksionit funksionit f në pikën 0 x përkufizohen me barazimet : x x f x x f x f x Δ Δ + = Δ ) ( ) ( lim ) ( 0 0 0 0 ' ' 0 0 0 0 ( ) ( ) ( ) lim . x f x x f x f x x + + Δ→ = Δ Funksioni i cili ka derivat në secilën pikë të intervalit ) , ( b a quhet funksion i derivueshëm në intervalin ). , ( b a Nëse nuk veçohet pika e intervalit në të cilën gjendet derivati, shkruajmë x x f x x f x f x Δ Δ + = Δ ) ( ) ( lim ) ( 0 ' ose ' ' () . dy y f x dx = = D e t y r a t ë z g j i d h u r a 6.1.1. Nëse ndryshorja 0 x merrë shtesën 0.002, x Δ = funksioni 1 ) ( 2 + = x x x f merrë shtesën . 006004 . 0 = Δy Caktoni vlerën fillestare të ndryshores së pavarur. Zgjidhje : Nga barazimi 0 0 ( ) ( ), y f x x f x Δ = kemi:

4. Derivati Dhe Diferenciali

Embed Size (px)

DESCRIPTION

LIUTLUITKUYFKYHF

Citation preview

Page 1: 4. Derivati Dhe Diferenciali

Derivati i funksionit

6.1. Derivati i rendit të parë

D i s a t ë d h ë n a t e o r i k e: Le të jetë f funksion i përkufizuar në intervalin

),( ba dhe 0 ( , ).x a b∈ Shënojmë me x∆ një shtesë të çfardoshme të 0x të tillë që

0 ( , ).x x a b+ ∆ ∈ Shtesa përkatëse e funksionit f që i përgjigjet shtesës x∆ është

0 0( ) ( ).y f x x f x∆ = + ∆ − Formojmë raportin

0 0( ) ( ).

f x x f xy

x x

+ ∆ −∆=

∆ ∆

Vlera kufitare

0 0

0 0

( ) ( )lim lim ,x x

f x x f xy

x x∆ → ∆ →

+ ∆ −∆=

∆ ∆

nëse ekziston dhe është e fundme quhet derivat i parëderivat i parëderivat i parëderivat i parë ose shkurt derivatderivatderivatderivat i

funksionit f në pikën 0x dhe e shënojmë me '

0( ).f x Pra:

' 0 00

0 0

( ) ( )( ) lim lim .

x x

f x x f xyf x

x x∆ → ∆ →

+ ∆ −∆= =

∆ ∆

Derivati i majtëDerivati i majtëDerivati i majtëDerivati i majtë )( 0

' xf− dhe i djathtëi djathtëi djathtëi djathtë )( 0

' xf+ i funksionit funksionit f në pikën 0x

përkufizohen me barazimet :

x

xfxxfxf

x ∆−∆+

=−→∆

)()(lim)( 00

00

'

' 0 00

0

( ) ( )( ) lim .

x

f x x f xf x

x++∆ →

+ ∆ −=

Funksioni i cili ka derivat në secilën pikë të intervalit ),( ba quhet funksion i

derivueshëm në intervalin ).,( ba Nëse nuk veçohet pika e intervalit në të cilën

gjendet derivati, shkruajmë

x

xfxxfxf

x ∆−∆+

=→∆

)()(lim)(

0

' ose ' ' ( ) .dy

y f xdx

= =

D e t y r a t ë z g j i d h u r a

6.1.1. Nëse ndryshorja 0x merrë shtesën 0.002,x∆ = funksioni 1)( 2 −+= xxxf

merrë shtesën .006004.0=∆y Caktoni vlerën fillestare të ndryshores së pavarur.

Zgjidhje : Nga barazimi 0 0( ) ( ),y f x x f x∆ = + ∆ − kemi:

Page 2: 4. Derivati Dhe Diferenciali

62

11)002.0()002.0(006004.0 0

2

00

2

0 +−−−+++= xxxx

.10 =⇒ x ■

6.1.2. Gjeni derivatin e funksionit ( ) ( , ).f x ax b a b= + ∈ℝ

Zgjidhje: Kemi:

xaaxxxaxfxxfy ∆=−∆+=−∆+=∆ )()()(

'

0 0( ) lim lim .

x x

y a xf x a

x x∆ → ∆ →

∆ ∆⇒ = = =

∆ ∆■

6.1.3. Gjeni derivatin e funksionit .)( 2xxf =

Zgjidhje: Kemi: 222 )(2)()()( xxxxxxxfxxfy ∆+∆=−∆+=−∆+=∆

⇒ .2)2(lim)(2

limlim)(0

2

00

' xxxx

xxx

x

yxf

xxx=∆+=

∆∆+∆

=∆∆

=→∆→∆→∆

6.1.4. Gjeni derivatin e funksionit .)( xxf =

Zgjidhje: Kemi:

xxxxfxxfy −∆+=−∆+=∆ )()(

( )xxx

xxxx

xxx

xxx

+∆+

∆=+∆+

+∆+

−∆+=

'

0 0 0

1 1( ) lim lim lim .

2x x x

x

y x x xf x

x x x x x x∆ → ∆ → ∆ →

∆∆ + ∆ +⇒ = = = =∆ ∆ + ∆ +

1.1.5. Gjeni derivatin e funksionit .)(x

kxf =

Zgjidhje: Kemi:

( ) ( )( )

k k k xy f x x f x

x x x x x x

∆∆ = + ∆ − = − = −

+ ∆ + ∆

⇒ .)(

lim)(

limlim)(2000

'

x

k

xxx

k

x

xxx

xk

x

yxf

xxx−=

∆+−=

∆∆+∆

−=

∆∆

=→∆→∆→∆

6.1.6. Gjeni derivatin e funksionit 2( ) ( , , ).f x ax bx c a b c= + + ∈ℝ

Zgjidhje: Kemi:

cbxaxcxxbxxaxfxxfy −−−+∆++∆+=−∆+=∆ 22 )()()()(

2)(2 xaxbxax ∆+∆+∆=

2

'

0 0

2 ( )( ) lim lim

x x

y ax x b x a xf x

x x∆ → ∆ →

∆ ∆ + ∆ + ∆⇒ = =

∆ ∆

( ) .22lim0

baxxabaxx

+=∆++=→∆

Page 3: 4. Derivati Dhe Diferenciali

63

6.1.7. Gjeni ' ( ),f a nëse )()()( xaxxf ϕ−= ku ϕ është funksion i

vazhdueshëm në pikën .x a= Zgjidhje: Sipas përkufizimit të derivatit, kemi

=∆

−∆+=

→∆ x

xfxxfxf

x

)()(lim)(

0

'

x

xaxxxaxx

x ∆ϕ−−∆+ϕ−∆+

→∆

)()()()(lim

0

⇒ =)(' af )()(lim)(

lim00

axxx

xxx

xxϕϕ

ϕ=∆+=

∆∆+∆

→∆→∆■.

6.1.8. Le të jetë f funksion i derivueshëm dhe periodik me periodë .p Tregoni se 'f është periodik me periodë .p

Zgjidhje: Kemi:

'

0 0

( ) ( ) ( ) ( )( ) lim lim .

x x

f x x f x f x p x f x pf x

x x∆ → ∆ →

+ ∆ − + + ∆ − += =

∆ ∆■

6.1.9. Caktoni shtesën x∆ të argumentit 0x në mënyrë që shtesa e funksionit

32)( 2 ++−= xxxf të jetë .0199.0=∆y

Rezultati: 01.0=∆x dhe .99.1=∆x

6.1.10. Caktoni shpejtësinë mesatare të ndryshimit të funksionit xxf sin)( =

nëse 0

0 5=x dhe .20'=∆x

Rezultati: .99485.0=∆∆

x

y

1.1.11. Të gjendet shtesa x∆ e argumentit x dhe shtesa y∆ e funksionit f për

vlerat e ndryshores së pavarur nga 1x në 2 ,x nëse :

xxfa log)()( = dhe .1000,1 21 == xx

xxfb 2log)()( = dhe .5,5.0 21 == xx

Rezultati: .1,5.4)(.3,999)( =∆=∆=∆=∆ yxbyxa

1.1.12. Është dhënë funksioni .1)( −= xxf Njehsoni ).5('f

Rezultati: .4

1)5(' =f

1.1.13. Është dhënë funksioni .)( 3 xxf = Njehsoni ( ).22'f

Rezultati: ( ) .6

122' =f

1.1.15. Gjeni derivatin e funksionit ( ) .mx n

f xpx q

+=

+

Rezultati: .)(

)(2

'

qpx

npmqxf

+−

=

Page 4: 4. Derivati Dhe Diferenciali

64

6.2. Rregullat për gjetjen e derivatit

D i s a t ë d h ë n a t e o r i k e

Tabela e derivateveTabela e derivateveTabela e derivateveTabela e derivateve :

' 11 ( ) .v xαα −=�

'2 ( ) ln ( 0, 1).x xa a a a a= > ≠�

'3 ( ) .x xe e=�

' 14 (log ) ( 0, 1).

lna x a a

x a= > ≠�

' 15 (ln ) .x

x=�

'6 (sin ) cos .x x=�

'7 (cos ) sin .x x= −�

'

2

18 ( ) .

costgx

x=�

'

2

19 ( ) .

sinctgx

x= −�

'

2

110 (arcsin ) .

1x

x=

'

2

111 (arccos ) .

1x

x= −

'

2

112 ( ) .

1arctgx

x=

+�

'

2

113 ( ) .

1arcctgx

x= −

+�

Rregullat për gjetjen e derivatitRregullat për gjetjen e derivatitRregullat për gjetjen e derivatitRregullat për gjetjen e derivatit : Le të jenë )(xu dhe )(xv funksione të

derivueshme, atëherë janë të vërteta këto formula :

( ) '''vuvu ±=±

( ) '''uvvuuv +=

2

''

v

uvvu

v

u −=

D e t y r a t ë z g j i d h u r a

Page 5: 4. Derivati Dhe Diferenciali

65

6.2.1. Gjeni derivatin e funksionit .2)( xxxf =

Zgjidhje: Funksionin e dhënë e shkruajmë në formën 2

3

2)( xxf = e pastaj

zbatojmë formulën ,10 kemi:

.332

3222)( 2

11

2

3'

2

3'

2

3

' xxxxxxf ==⋅=

=

=

−■

6.2.2. Gjeni derivatin e funksionit .1

)(x

xf =

Zgjidhje: Funksionin e dhënë e shkruajmë në formën 2

1

)(−

= xxf e pastaj

zbatojmë formulën ,10 kemi:

.2

1

2

1

2

1)(

3

2

31

2

1'

2

1

'

xxxxxf −=−=−=

=

−−−−■

6.2.3. Njehsoni )1(' −f dhe )2('f , nëse .1

)(4x

xf =

Zgjidhje: Kemi:

( )5

514'4

'

4

' 544

1)(

xxxx

xxf −=−=−==

= −−−−

.8

1

2

4)2(4

)1(

4)1(

5

'

5

'

−=−=∧

=

−−=−⇒ ff ■

6.2.4. Gjeni derivatin e funksionit .7424)( 35 −+−= xxxxf

Zgjidhje: Zbatojmë rregullën për gjetjen e derivatit të shumës dhe formulën ,10

kemi: ' 5 3 ' 4 2 4 2( ) (4 2 4 7) 4 5 2 3 4 1 0 20 6 4.f x x x x x x x x= − + − = ⋅ − ⋅ + ⋅ − = − + ■

6.2.5. Gjeni derivatin e funksionit .45

132)(

32

3 +−+−=xxx

xxf

Zgjidhje: Zbatojmë rregullën për gjetjen e derivatit të shumës dhe formulën ,10

kemi: '

3

2

22

1

3

1'

32

3' 45

13324

5

132)(

+−+−=

+−+−= −−−

xx

xxxxxx

xxf

1312

12

11

3

1

)3(5

1)2(3

2

12

3

1 −−−−−−−−−−+

−−= xxxx

Page 6: 4. Derivati Dhe Diferenciali

66

2 3

3 43 23 43 2

1 3 1 1 6 36 .

3 5 53x x x x

x xx xx

− − − −= + − + = + − + ■

6.2.6. Gjeni derivatin e funksionit ).21)(51()( 23 xxxf −+=

Zgjidhje: Zbatojmë rregullën për gjetjen e derivatit të prodhimit, kemi: ' 3 2 ' 3 ' 2 3 2 '( ) ((1 5 )(1 2 )) (1 5 ) (1 2 ) (1 5 )(1 2 )f x x x x x x x= + − = + − + + −

442322 2043015)51(4)21(15 xxxxxxxx −−−=+−−=

xxx 41550 24 −+−= .■

6.2.7. Gjeni derivatin e funksionit ).1)(1()( 23 ++−= xxxxf

Zgjidhje: Zbatojmë rregullën për gjetjen e derivatit të prodhimit, kemi: ' 3 2 ' 3 ' 2 3 2 '( ) (( 1)( 1)) ( 1) ( 1) ( 1)( 1)f x x x x x x x x x x= − + + = − + + + − + +

)15)(1()1()12()1(3 22322 −−++=−++++= xxxxxxxxx ■.

6.2.8. Gjeni derivatin e funksionit .1

1)(

2

2

−+

=x

xxf

Zgjidhje: Zbatojmë rregullën për gjetjen e derivatit të herësit, kemi:

22

'222'2'

2

2'

)1(

)1)(1()1()1(

1

1)(

−−+−−+

=

−+

=x

xxxx

x

xxf

2222

33

22

22

)1(

4

)1(

2222

)1(

)1(2)1(2

−−=

−−−−

=−

+−−=

x

x

x

xxxx

x

xxxx.■

6.2.9. Gjeni derivatin e funksionit .sin1

sin1)(

x

xxf

+−

= Njehsoni pastaj .4

'

πf

Zgjidhje: Zbatojmë rregullën për gjetjen e derivatit të herësit, kemi:

2

'''

'

)sin1(

)sin1)(sin1()sin1()sin1(

sin1

sin1)(

x

xxxx

x

xxf

++−−+−

=

+−

=

2)sin1(

)sin1(cos)sin1(cos

x

xxxx

+−−+−

=

.)sin1(

cos2

)sin1(

sincoscossincoscos22

x

x

x

xxxxxx

+−=

++−−−

=

⇒ =

4

' πf .268

4sin1

4cos2

2−=

+

−π

π

D e t y r a m e r e z u l t a t e

Page 7: 4. Derivati Dhe Diferenciali

67

Njehsoni derivatet e funksioneve të mëposhtme :

6.2.10. 5 4 3 1( ) 3 15 2 2.f x x x x x− − − −= − + − + +

Rezultati: .66015 2456 −−−− −+− xxxx

6.2.11. 23 1

34 2( ) 4 4 3 .f x x x x x= + + + Rezultati: .3223 2

1

3

1

4

1

++−−−−

xxx

6.2.12. .8123

)(23

4 3 +++−=xxx

xxf

Rezultati: .43

4 234

3

4

1

−−−−−−+ xxxx

6.2.13. .112

2

32)(

3 2+−−+=

xxxxxf Rezultati: .22

3

3

5

2

1

−−−−−+− xxxx

6.2.14. .)( ctgxtgxxf −= Rezultati: .2sin

42 x

6.2.15. ).13)(12()( 2 −++= xxxxf Rezultati: .1146 2 ++ xx

6.2.16. ).32)(13()( 22 ++= xxxf Rezultati: .2224 3 xx +

6.2.17. ).1)(1()( 23 +++−= xxxxxf Rezultati: .4 3x

6.2.18. ).91)(1()( 22 xxxf −−= Rezultati: ).59(4 2 −xx

6.2.19. ).21)(41()( 23 xxxf ++= Rezultati: ).1031(4 3xxx ++

6.2.20. ).311)(52()( 2 −+−= xxxxf Rezultati: .61346 2 −+ xx

6.2.21. ).3)(()( 23 bxaxxf ++= Rezultati:4 215 3 6 .x bx ax+ +

6.2.22. ).)(()( bxabxaxf −+= Rezultati: .2 2xb−

6.2.23. ).12123)(34()( 22 ++−+= xxxxxf

Rezultati: ).182)(2(6 2 +++ xxx

6.2.24. ).44)(331()( 3322 xxxxxxxf +−+++=

Rezultati: ).764()1)(2( 22 xxxxx −++−

6.2.25. .cossin)( xxxf ⋅= Rezultati: .2cos x

6.2.26. .cossin)( xxxxf ⋅−= Rezultati: .sin2 2 x

6.2.27. .)( ctgxtgxxf −= Rezultati: .2sin

42 x

6.2.28. .cos)2(sin2)( 2 xxxxxf −−= Rezultati: .sin2 xx

6.2.29. .sin)2(cos2)( 2 xxxxxf −+= Rezultati: .cos2 xx

6.2.30. .cos)6(sin)63()( 32 xxxxxxf −−−= Rezultati: .sin3 xx

Page 8: 4. Derivati Dhe Diferenciali

68

6.2.31. .cos)2412(sin)244()( 243 xxxxxxxf +−−−= Rezultati: .sin4 xx

6.2.32. .sin)2412(cos)244()( 243 xxxxxxxf +−−−= Rezultati: .cos4 xx

6.2.33. .4

34)(

++

=x

xxf Rezultati: .

)4(

132+x

6.2.34. .3

)(−

=x

xxf Rezultati: .

)3(

32−

−x

6.2.35. .1

1)(

−=

xxf Rezultati: .

)4(

1

−−

x

6.2.36. .1

1)(

x

xxf

+−

= Rezultati: .)1(

22x+

6.2.37. .1

1)(

2xxf

+= Rezultati: .

)1(

222x

x

+−

6.2.38. .1

1)(

2

2

+−

=x

xxf Rezultati: .

)1(

422 +x

x

6.2.39. .1

1)(

2 ++

=x

xxf Rezultati: .

)1(

1222

2

+−+

−x

xx

6.2.40. .)(dcx

baxxf

++

= Rezultati: .)( 2dcx

bcad

+−

6.2.41. .23

3)(

2

2

+−−

=xx

xxxf Rezultati: .

)23(

6422 +−

−xx

x

6.2.42. .4

132)(

2

2

−+−

=x

xxxf Rezultati: .

)4(

)46(322

2

−+−

x

xx

6.2.43. .23

1)(

2

3

−++

=xx

xxf Rezultati: .

)23(

326622

234

−+−−−+

xx

xxxx

6.2.44. .1

1)(

3

2

−+

=x

xxf Rezultati: .

)1(

)23(23

3

−++

−x

xxx

6.2.45. .cos

1)(

xxf = Rezultati: .

cos

sin2 x

x

6.2.46. .sincos

cossin)(

xxx

xxxxf

+−

= Rezultati: .)sin(cos 2

2

xxx

x

+

6.3. Derivatet e funksioneve të përbëra

Page 9: 4. Derivati Dhe Diferenciali

69

D i s a t ë d h ë n a t e o r i k e: Zgjidhjen e detyrave në këtë paragraf do ta bazojmë në tabelën e derivateve të funksioneve të përbëra të cilën po e japim më poshtë :

' 1 '1 ( ( )) ( ) ( ).f x f x f xα αα −=�

( ) ' ( ) '2 ( ) ln ( ) ( 0, 1).f x f xa a a f x a a= > ≠�

( ) ' ( ) '3 ( ) ( ).f x f xe e f x=�

' '14 (log ( )) ( )( 0, 1).

( ) lna f x f x a a

f x a= > ≠�

' '15 (ln ( )) ( ).

( )f x f x

f x=�

' '6 (sin ( )) cos ( ) ( ).f x f x f x= ⋅�

' '7 (cos ( )) sin ( ) ( ).f x f x f x= − ⋅�

' '

2

18 ( ( )) ( ).

cos ( )tgf x f x

f x=�

' '

2

19 ( ( )) ( ).

sin ( )ctgf x f x

f x= −�

' '

2

110 (arcsin ( )) ( ).

1 ( )f x f x

f x=

' '

2

111 (arccos ( )) ( ).

1 ( )f x f x

f x= −

' '

2

112 ( ( )) ( ).

1 ( )arctgf x f x

f x=

+�

' '

2

113 ( ( )) ( ).

1 ( )arcctgf x f x

f x= −

+�

D e t y r a t ë z g j i d h u r a

6.3.1. Të gjendet derivati i funksionit 2 3( ) ( 5 6) .f x x x= − +

Zgjidhje: Zbatojmë formulën 1 ,� kem ' 2 3 ' 2 2 2 ' 2 2( ) (( 5 6) ) 3( 5 6) ( 5 6) 3(2 5)( 5 6) .f x x x x x x x x x x= − + = − + − + = − − + ■

6.3.2. Të gjendet derivati i funksionit .sinsin21)( 42 xxxf +−=

Zgjidhje: Zbatojmë formulen 1 ,� kemi: ' 2 4 ' 2 1 ' 4 1 '( ) (1 2sin sin ) 2 2sin (sin ) 4sin (sin )f x x x x x x x− −= − + = − ⋅ +

)sin1(cossin4cossin4cossin4 23 xxxxxxx −−=+−=

Page 10: 4. Derivati Dhe Diferenciali

70

.cossin4 3 xx−= ■

6.3.3. Të gjendet derivati i funksionit .)sin()( dcbxaxf ++=

Zgjidhje: Zbatojmë formulën 6 ,� kemi :

' ' '( ) ( sin( ) ) cos( )( ) cos( ).f x a bx c d a bx c bx c ab bx c= + + = + + = + ■

6.3.4. Të gjendet derivati i funksionit .22

)(2

−= xtgxfπ

Zgjidhje: Zbatojmë formulen 08 , kemi:

' '

' 2( ) 2 2 2 22 2 2

f x tg x tg x tg xπ π π = − = − −

'

'

32 3

sin 21 cos 22

2 2 2 4 4 .2 2 sin 2

cos 2 cos 22 2

xx

tg x xx

x x

ππ π

π π

− = − − = − = − − −

6.3.5. Të gjendet derivati i funksionit .)(a

xxxf =

Zgjidhje: Zbatojmë formulën 5 ,� kemi:

' '( ) ln ( ) ln (ln ( )) ( ln )ax a af x x f x x x f x x x= ⇒ = ⇒ =

1 ' 1 1

'

( ) 1ln ( ) ( )( ln )

( )

a a a af xax x x f x f x ax x x

f x x

− − −⇒ = + ⇒ = +

' 1( ) ( ln 1).a

x af x x a x+ −⇒ = + ■

6.3.6. Të gjendet derivati i funksionit .)(sin)( cos xxxf =

Zgjidhje: Zbatojmë formulën 5 ,� kemi :

cos ' '( ) (sin ) ln ( ) cos ln sin (ln ( )) (cos ln sin )xf x x f x x x f x x x= ⇒ = ⇒ =

xx

xxxxf

xfcos

sin

1cossinlnsin

)(

)('+−=⇒

+−=⇒

x

xxxxfxf

sin

cossinlnsin)()(

2'

+−=⇒

x

xxxxxf

x

sin

cossinlnsin)(sin)(

2cos'

D e t y r a m e r e z u l t a t e

Njehsoni derivatin e këtyre funksioneve :

Page 11: 4. Derivati Dhe Diferenciali

71

6.3.7. .)()( 4baxxf += Rezultati: .)(4 3baxa +

6.3.8. .)23()( 42xxf += Rezultati: .)23(16 32xx +

6.3.9. .1)( 2xxf −= Rezultati: .1 2x

x

−−

6.3.10. .)sin23()( 5xxf −= Rezultati: .cos)sin23(10 4 xx−−

6.3.11. .cos52)( 3 xxxf −= Rezultati: .sincos152 2 xx−

6.3.12. .sinlog)( xxf = Rezultati: .log ectgx ⋅

6.3.13. ).1ln()( 2xxf −= Rezultati: .1

22x

x

−−

6.3.14. .2arcsin)( xxf = Rezultati: .41

22x−

6.3.15. .arcsin)( xxf = Rezultati: .2

12xx −

6.3.16. .1

1)(

x

xarctgxf

−+

= Rezultati: .1

12x+

6.3.17. ).ln(lnln)( 2 xxxf −= Rezultati: .ln

1ln2

xxx

x−

6.3.18. ).ln()(ln)( arctgxxarctgxf +=

Rezultati: .)1(

1

)ln1(

122 arctgxxxx +

++

6.3.19. ).1ln(1ln)( +++= xxxf

Rezultati: .)(2

1

1ln2

1

xxxx ++

+

6.3.20. .)5()( 2xtgxf = Rezultati: .)5(cos

1022 x

x

6.3.21. .sin2

1)( 2xxf = Rezultati: .cos 2xx

6.3.22. .1

arcsin)(2

2

x

xxf

−= Rezultati: .

12

2

2 −xx

6.3.23. ).5ln(arcsin)( xxf = Rezultati: .5arcsin251

52 xx−

6.3.24. .)(2

sin xexf = Rezultati: .2sin2sin

xex

Page 12: 4. Derivati Dhe Diferenciali

72

6.3.25. ).ln()( 2 cbxaxxf ++= Rezultati: .22 cbxax

bax

+++

6.3.26. ( ).ln)( 22 axxxf ++= Rezultati: .1

22 ax +

6.3.27. .ln)( xarctgxf = Rezultati: 2

1.

(1 ln )x x+

6.3.28. .)( xxxf = Rezultati: (1 ln ).xx x+

6.3.29. .)( x xxf = Rezultati: 2

1 ln.x x

xx

6.3.30. .)(cos)( sin xxxf =

Rezultati : ).sincosln(cos)(cos sin xtgxxxx x −⋅

6.3.31. .)(2

1

xexf−

= Rezultati: .2 2

1

3xe

x

6.3.32. .2

)(3

x

x

e

xxf

+= Rezultati: 22 (ln 2 1 (3 )) .x xx x e−− + −

6.3.33. .2)( 3x

xf = Rezultati: .3ln2ln323

⋅xx

6.3.34. .)( ln xexf = Rezultati: .ln2

1 ln xexx

6.3.35. .2)( ln x

x

xf = Rezultati: .ln

2ln)1(ln2

2ln

x

xx

x −

6.3.36. ).1ln(2

1)( 2xxarctgxxf +−= Rezultati: .arctgx

6.3.37. .sin1

sin1)(

x

xxf

−+

= Rezultati: .sin1

1

x−

6.3.38. .)(sin)( xxxf = Rezultati: .sin

lncos)(sin

+⋅x

xxxx

x

6.3.39. .arcsin)12()( 33 xxarctgxf +−=

Rezultati: .)1(2

arcsin3

122

)12(3 22

2

2

xx

x

xx

xarctg

−+

+−−

6.3.40. .1

1)(

2

2

x

xexf x

−+

= Rezultati: .)1(1

)12(

22

2

xx

exx x

−−

−+

Page 13: 4. Derivati Dhe Diferenciali

73

6.3.41. .)16(

)13()4(ln)( 3

53

752

xtgex

xxxf

+−+

=

Rezultati: .53

1

16

12

13

7

4

2

3

53

2

2xtg

x

x

xx

x−

+−

−+

+

1.4. Diferenciali i funksionit

D i s a t ë d h ë n a t e o r i k e: Le të jetë f funksion i derivueshëm në

intervalin ).,( ba

1� Prodhimi xxf ∆)(' quhet diferendial i funksionit f dhe shënohet me dy ose

.df Pra .)(' xxfdy ∆=

2� Për ,)( xxf = nga barazimi xxfdy ∆= )(' rrjedh se ,xdx ∆= d.m.th.

diferenciali i argumentit x është i barabartë më shtesën e argumentit. Prandaj ' ( ) .dy f x dx=

3� Duke ditur se ,)(' xxfdyy ∆=≈∆ nga )()( xfxxfy −∆+=∆ rrjedh se

'( ) ( ) ( ) .f x x f x f x x+ ∆ − ≈ ∆ Pra '( ) ( ) ( ) .f x x f x f x x+ ∆ ≈ + ∆

4� Vlejnë barazimet : dvduvud ±=± )(

udvvduvud +=⋅ )(

2.

u vdu udvd

v v

− =

D e t y r a t ë z g j i d h u r a

6.4.1. Njehsoni diferencialin e funksionit .)1ln( 510 xx arctgeey −+= Njehsoni

pastaj dy për 0=x dhe .2.0=dx

Zgjidhje: Kemi: 10 ' 5 ' 5 5

10 5

10 10 10

(1 ) ( ) 5 (2 1)(ln(1 ) )

1 1 1

x x x xx x

x x x

e e e edy e arctge dx dx dx

e e e

+ −= + − = − = + + +

.5.02.02

52.00

=⋅=⇒=∧= dxx

dy ■

6.4.2. Njehsoni vlerën e përafërt të funksionit xxf log)( = për .11=x

Page 14: 4. Derivati Dhe Diferenciali

74

Zgjidhje: Zbatojmë formulen xxfxfxxf ∆+≈∆+ )()()( ', për 10=x dhe

,1=∆x kemi:

718281821.2log10

11log

10

1)10()110()11( +=+=+= efff

.0434294.14342944819.010

11 =⋅+≈ ■

6.4.3. Njehsoni vlerën e përafërt të .)01.1( 3

Zgjidhje: Marrim funksionin 3)( xxf = dhe kemi:

01.0)1()1()01.1()()()( '' ⋅+≈⇒∆≈−∆+ fffxxfxfxxf

.03.101.031)01.0( 3 =⋅+≈⇒ ■

6.4.4. Gjeni rritjen dhe diferencialin e funksionit 13 2 −+= xxy në pikën 1=x

për .1.0=∆x Gjeni gabimin apsolut dhe procentual që bëhet me zëvendësimin e shtesës së funksionit me diferencialin.

Zgjidhje: Kemi:

( ) )13(1)(3)()( 2 −+−−∆++∆+=−∆+=∆ xxxxxxxfxxfy

xxxxxx ∆+∆+∆+∆= 322 )()(99

xxdy ∆+=⇒ )19( 2

32 )(3)(9 xxxdyy ∆+∆=−∆⇒

Prej nga për 1=x dhe ,1.0=∆x ,093.0)1.0(3)1.0(19 32 =⋅+⋅⋅=−∆ dyy

1=dy dhe .093.1=∆y Në këtë rast gabimi apsolut është ,093.0|| =−∆ dyy

kure gabimi procentual %.5.8085.0093.1

093.0=≈=

∆−∆y

dyy■

6.4.5. Duke zbatuar vetitë e diferencialit njehsoni përafërsisht vlerën e funksionit

5

2

2)(

x

xxf

+−

= për .15.0=x

Zgjidhje: Meqenëse yxfxxfxfxxfy ∆+=∆+⇒−∆+=∆ )()()()( dhe

meqenëse ,dyy ≈∆ atëherë dyxfxxf +≈∆+ )()( . Në detyrën tonë marrim

1=x dhe ,15.0=∆x kemi:

.03.015.05

1

5

1)0(

)2(

4

2

2

5

1)( '

25

4

−=⋅−=∧

−=⇒+

−+

−= dyfxx

xxf

Rrjedhimisht .97.003.01)0()15.0( =−=+≈ dyff ■

Page 15: 4. Derivati Dhe Diferenciali

75

6.4.6. Syprina e sipërfaqes së rrethit njehsohet me formulën 2rS π= . Nëse rrezja

cmr 2.5= është përcaktuar me gabim maksimal cmr 05.0±=∆ , caktoni gabimin apsolut dhe procentual që bëhet gjat njehsimit të syprinës së sipërfaqes së rrethit. Zgjidhje: Gabimi apsolut është:

,63.152.005.02.522 ≈=⋅⋅==≈∆ πππ rdrdSS

kurse gabimi procentual

%.252

1

2.5

05.022

22

≈=⋅====∆

r

dr

r

rdr

S

dS

S

S

ππ

6.4.7. Me anë të derivatit, njehsoni me afërsi .120

Zgjidhje: Le të jetë ,)( xxf = atëherë nga ,)()()( ' xxfxfxxf ∆+≈∆+ për

121=x dhe ,1−=∆x kemi:

)1)(121()121()1121( ' −+≈− fff

.95.1022

111

1212

1121120 ≈−=−≈⇒ ■

6.4.7. Njhehsoni me afërsi sin 46 .�

Zgjidhje: Le të jetë .sin)( xxf = Për 4

45π

== �x dhe 180

==∆ �x , kemi:

xxfxfxxf ∆+≈∆+ )()()( '

180441804

46sin' πππππ

+

+=⇒ fff�

.719.0180

12

1

4cos

1804sin ≈

+=+≈ππππ

6.4.9. Lartësia e konit është cm18 kurse rrezja është .5cm Lartësia është plotësisht e saktë, kurse rrezja është dhënë me gabim cm03.0 . Gjat njehsimit të përafërt të vëllimit të konit njehsoni gabimin relativ dhe procentual. Zgjidhje: Le të jetë V vëllimi i konit me lartësi cmh 18= dhe rreze

cmr 5= . Meqenëse 2 2 21 1

18 6 ,3 3

V r h r rπ π π= = ⋅ = atëherë

.1212 rrVrdr

dV∆=∆⇒= ππ

Prej nga gabimi relativ i bërë gjat njehsimit të vëllimit të konit është

2

12 2 0.032 0.012,

6 5

V r r r

V r r

ππ

∆ ∆ ∆ ⋅= = = =

kurse gabimi procentual

Page 16: 4. Derivati Dhe Diferenciali

76

%.2.1%100012.0%100 =⋅=⋅∆V

V■

6.4.10. Të gjendet rritja procentuale e vëllimit të sferes nëse rrezja e saj është rritur për %.3

Zgjidhje: Nëse më r shenojmë rrezen e sferes, atëherë %.3=∆r

rMeqë

,3

4 3rV π= atëherë

%,93

3

4

444

3

222 =

∆=

∆=

∆⇒∆=∆⇒=

r

r

r

rr

V

VrrVr

dr

dV

π

πππ

d.m.th. vëllimi i sferes rritet për %.9 ■

D e t y r a m e r e z u l t a t e

6.4.11. Njehsoni përafërsisht rritjen e funksionit 87)( 23 +−= xxxf kur x

ndryshon nga 5 në .01.5

Rezultati: .05.0=≈∆ dyy

6.4.12. Njehsoni përafërsisht :

3

3

1( ) 255, ( ) 257, ( ) 215, ( ) , ( ) cos59 ,

215a b c d e �

.80)(,998.3)(,46sec)(,134)(,31sin)( 4jihtggf ���

Rezultati: 5151.0)(,1667.0)(,9907.5)(,03.16)(,97.15)( edcba ,

.9907.2)(,9995.1)(,5389.1)(,0349.1)(,5151.0)( jihgf −

6.4.13. Vëllimi i sferes është rritur për %3 . Të gjendet se sa përqind është rritur syprina e sferes. Rezultati: %.2

6.4.14. Brinja a e ABC∆ duhet të gjendet me anë të formulës së kosinusit 22 ba = .cos22 αbcc −+ Nëse ,8cmc = �60=α dhe brinja b është

përafërsisht cm20 me gabim cm02.0 , gjeni vlerën .a Gjeni pastaj gabimin relativ dhe procentual që bëhet me rastin e njehsimit të vlerës .a

Rezultati: .4.17 cma = Gabimi relativ .01053.0 Gabimi procentual %.053.1

6.5. Derivatet e rendeve të larta

Page 17: 4. Derivati Dhe Diferenciali

77

D i s a t ë d h ë n a t e o r i k e

1� Le të jetë f funksion −n herë i derivueshëm . Janë të vërteta barazimet :

( ) ( 1) '( ) ( ( )) ( ).n nf x f x n−= ∈ℕ

( ) ( ) ( )( ( )) ( )( , ).m n m nf x f x m n+= ∈ℕ ( ) ( )( , )m nf x m n+= ∈ℕ .

2� Formula e LajbnicitFormula e LajbnicitFormula e LajbnicitFormula e Lajbnicit. Le të jenë vu, funksione −n herë të derivueshme, atëherë

edhe funksioni uv është −n herë i derivueshëm dhe është ie vërtetë kjo formulë:

( ) ( ) ( 1) ' ( 2) '' ( 3) ''' ( )( ) ... .0 1 3 4

n n n n n nn n n n n

uv u v u v u v u v uvn

− − − = + + + + +

D e t y r a t ë z g j i d h u r a

6.5.1. Gjeni derivatin e tretë të funksionit .1234)( 34 −++= xxxxf

Zgjidhje: Kemi: ' 4 3 ' 3 2( ) (4 3 2 1) 16 9 2f x x x x x x= + + − = + +

'' ' ' 3 2 ' 2( ) ( ( )) (16 9 2) 48 18f x f x x x x x⇒ = = + + = +

''' '' ' 2 '( ) ( ( )) (48 18 ) 96 18.f x f x x x x⇒ = = + = + ■

6.5.2. Gjeni derivatin e katërt të funksionit .sin)( xxf =

Zgjidhje: Kemi:

' '( ) (sin ) cos sin2

f x x x xπ = = = +

' '

'' ' '( ) ( ( )) sin cos sin 2 .2 2 2 2

f x f x x x x xπ π π π ⇒ = = + = + ⋅ + = + ⋅

'

''' '' '( ) ( ( )) sin 22

f x f x xπ ⇒ = = + ⋅

'

cos 2 2 sin 3 .2 2 2

x x xπ π π = + ⋅ ⋅ + ⋅ = + ⋅

'

( ) ''' '( ) ( ( )) sin 32

IVf x f x xπ ⇒ = = + ⋅

'

cos 3 3 sin 4 .2 2 2

x x xπ π π = + ⋅ ⋅ + ⋅ = + ⋅

6.5.3. Gjeni derivatin e dytë të funksionit ).1ln()( xxf −=

Zgjidhje: Kemi:

Page 18: 4. Derivati Dhe Diferenciali

78

( )x

xx

xxf−

−=−−

=−=1

1)1(

1

1)1ln()( '''

' '

'' ' '

2

1 1 1( ) ( ( )) .

1 1 (1 )f x f x

x x x

⇒ = = − = − = − − − ■

6.5.4. Gjeni derivatin e dytë të funksionit .)(2

xexf =

Zgjidhje: Kemi:

( ) 222

2)()( '2'

' xxx xexeexf ===

( ) ( )2 2 2' ''' ' '( ) ( ( )) 2 2 2x x xf x f x xe e x e⇒ = = = +

( ) ).21(24222 22' 22222

xeexeexe xxxxx +=+=+= ■

6.5.5. Gjeni sukcesivisht derivatet e funksioneve :

.)()1( 2 cbxaxxf ++=

.596)()2( 24 +++= xxxxf

.9611873)()3( 2345 +−++−= xxxxxxf

Zgjidhje : Kemi : ' 2 '(1) ( ) ( ) 2 .f x ax bx c ax b= + + = +

'' ' ' '( ) ( ( )) (2 ) 2 .f x f x ax b a⇒ = = + =

''' '' ' '( ) ( ( )) (2 ) 0.f x f x a⇒ = = =

).3(0)()( ≥=⇒ kxf k

' 4 2 ' 3(2) ( ) ( 6 9 5) 4 12 9.f x x x x x x= + + + = + +

'' ' ' 3 ' 2( ) ( ( )) (4 12 9) 12 12.f x f x x x x⇒ = = + + = +

''' '' ' 2 '( ) ( ( )) (12 12) 24 .f x f x x x⇒ = = + =

( ) ''' ' '( ) ( ( )) (24 ) 24.IVf x f x x⇒ = = =

( ) ( ) ' '( ) ( ( )) (24) 0.V IVf x f x⇒ = = =

).5(0)()( ≥=⇒ kxf k

' 5 4 3 2 ' 4 3 2(3) ( ) (3 7 8 11 6 9) 15 28 24 22 6.f x x x x x x x x x x= − + + − + = − + + −

'' ' ' 4 3 2 '( ) ( ( )) (15 28 24 22 6)f x f x x x x x⇒ = = − + + −

3 260 84 48 22.x x x= − + +

''' '' ' 3 2 ' 2( ) ( ( )) (60 84 48 22) 180 168 48.f x f x x x x x x⇒ = = − + + = − +

( ) ''' ' 2 '( ) ( ( )) (180 168 48) 360 168.IVf x f x x x x⇒ = = − + = −

( ) ( ) ' '( ) ( ( )) (360 168) 360.V IVf x f x x⇒ = = − =

).6(0)()( ≥=⇒ kxf k■

6.5.6. Nëse 3( ) ,f x x px q= + + tregoni se :

Page 19: 4. Derivati Dhe Diferenciali

79

).(!3

)(!2

)()()( '''3

''2

' xfh

xfh

xfhxfhxf ++⋅+=+

Zgjidhje: Kemi:

qphpxhxhhxxqhxphxhxf ++++++=++++=+ 32233 33)()()(

2 3

3 2( ) (3 ) 6 62 6

h hx px q h x p x= + + + + + ⋅ + ⋅

).(!3

)(!2

)()( '''3

''2

' xfh

xfh

xfhxf ⋅+⋅+⋅+= ■

6.5.7. Gjeni derivatin e rendit n të funksionit .2)( 3xxf =

Zgjidhje: Zgjidhjen do ta bëjmë me induksion matematik. Kemi:

' 3 ' 3( ) (2 ) 2 3ln 2x xf x = = ⋅

'' ' ' 3 ' 3 2 2( ) ( ( )) (2 3ln 2) 2 3 ln 2x xf x f x= = ⋅ = ⋅

''' '' ' 3 2 2 ' 3 3 3( ) ( ( )) (2 3 ln 2) 2 3 ln 2x xf x f x= = ⋅ = ⋅

Supozojmë se

2ln32)( 3)( nnxn xf ⋅= .

Duhet të tregojmë se

2ln32)( 113)1( +++ ⋅= nnxn xf .

Vërtetë

( 1) ( ) ' 3 ' 3 1 1( ) ( ( )) (2 3 ln 2) 2 3 ln 2.n n x n n x n nf x f x+ + += = ⋅ = ⋅ ■

6.5.8. Gjeni derivatin e rendit n të funksionit ( ) ln(1 ).f x x= +

Zgjidhje: Zgjidhjen do ta bëjmë me induksion matematik. Tregojmë se

( ) 1 ( 1)!( ) ( 1) ( ).

(1 )

n n

n

nf x n

x

− −= − ∈

+ℕ

Vërtetë

' ' 1 11 (1 1)!( ) (ln(1 )) ( 1) .

1 1f x x

x x

− −= + = = −

+ +

'

'' ' ' 1 1 2 1

2

(1 1)! (2 1)!( ) ( ( )) ( 1) ( 1) .

1 (1 )f x f x

x x

− −− − = = − = − + + .

Supozojmë se barazimi është i vërtetë për ,n d.m.th.

( ) 1 ( 1)!( ) ( 1) ( ),

(1 )

n n

n

nf x n

x

− −= − ∈

+ℕ

atëherë ' 1

( 1) ( ) ' 1 1

2

( 1)! ( 1)!(1 )( ) ( ( )) ( 1) ( 1)

(1 ) (1 )

nn n n n

n n

n n n xf x f x

x x

−+ − − − − +

= = − = − − + +

1

!( 1) .

(1 )

n

n

n

x += −+

Page 20: 4. Derivati Dhe Diferenciali

80

6.5.9. Gjeni )(nf nëse ( ) ln .a bx

f xa bx

+=

Zgjidhje: Meqenës ' 2( ) ,

( )( )

ab b bf x

a bx a bx a bx a bx= = +

+ − + − atëherë

( 1) ( 1)

( ) ' ( 1)( ) ( ( ))

n n

n n b bf x f x

a bx a bx

− −− = = + + −

1

1

11

1

11

)1()(

)!1()1(

)(

)!1()1( −−

−−

−−

−−

−−+

+−−

= n

n

nn

n

nn

bxa

nbb

bxa

nbb

1

1 1

( 1) 1( 1)! .

( ) ( )

nn

n nb n

a bx a bx

− −

−= − + + −

6.5.10. Gjeni derivatin e rendit n të funksionit 2( ) (1 )cos .f x x x= +

Zgjidhje: Do ta zbatojmë formulën e Lajbnicit. Shënojmë me ∧= xu cos

21 .v x= + Me induksion matematik, trgohet se ( ) cos ( ).2

nu x n nπ = + ∈

Gjithashtu )3(0)(2)(2)( )(''' ≥=∧=∧= nxvxvxxv n. Prandaj

( ) )(''')3('')2(')1()()(...

4310

nnnnnnuv

n

nvu

nvu

nvu

nvu

nuv

++

+

+

+

= −−−

( ) ( )

π++

=+=⇒

2cos1

0cos)1()(

2)(2)(nxx

nxxxf

nn

π−+

+

π−+

+

2)2(cos2

22)1(cos2

1nx

nnxx

n■

6. 5.11. Gjeni )0()(nf nëse 2( ) .axf x x e=

Zgjidhje: Shënojmë me 2 ,axv x u e= ∧ = atëherë ∧=∧= 2)(2)( ''' xvxxv

)0(0)()( ≥= nxv n dhe ( ) ( ) ( ).n n axu x a e n= ∈ℕ Prej nga

( ) 2 ( )( ) ( )n ax nf x x e= = axnaxnaxnea

nxea

nexa

n2

22

10

212 −−

+

+

( ) 2(0) ( 1) .n nf n n a −⇒ = − ■

6.5.12. Gjeni derivatin e rendit n të funksionit 52

23)(

2 +−+

=xx

xxf në pikën

.0=x

Page 21: 4. Derivati Dhe Diferenciali

81

Zgjidhje: Zgjidhjen do ta bëjmë duke u bazuar në formulën e Lajbnicit për

2≥n . Kemi:

2

2

3 2( ) ( )( 2 5) 3 2

2 5

xf x f x x x x

x x

+= ⇒ − + = +

− +

2 ( ) ( )( ( )( 2 5)) (3 2)n nf x x x x⇒ − + = +

( ) 2 ( 1) 2 '( )( 2 5) ( )( 2 5)n nf x x x nf x x x−⇒ − + + − +

( 2) 3 ''( 1)( )( 2 5) 0

2

nn nf x x x−−

+ − + =

( ) 2 ( 1) ( 2)( )( 2 5) ( )(2 2) ( 1) ( ) 0n n nf x x x nf x x n n f x− −⇒ − + + − + − =

.

Për ,0=x marrim

0)0()1()0(2)0(5 )2()1()( =−+− −− nnn fnnnff

( ) ( 1) ( 2)2 ( 1)(0) (0) (0).

5 5

n n nn nf nf f− −−

⇒ = −

Barazimi i fundit paraqet formulën rekurente për njehsimin e derivatit të rendit

)2( ≥nn të funksionit të dhënë në pikën .0=x Vlerat )0(f dhe )0('f i

njehsojmë drejtëpërsëdrejti:

5

2)0(

52

23)(

2=⇒

+−+

= fxx

xxf

2

' '

2 2

3 4 19 19( ) (0) .

( 2 5) 25

x xf x f

x x

− − += ⇒ =

− +

Duke zbatuar formulën rekurente të gjetur më lartë dhe barazimet e fundit, gjejmë:

125

56

5

2

5

2

25

192

5

2)0(

5

12)0(2

5

2)0( ''' =⋅−⋅⋅=

⋅−⋅= fff

.625

234

25

19

5

6

125

563

5

2)0(

5

23)0(3

5

2)0( '''''' =⋅−⋅⋅=

⋅−⋅= fff ■

D e t y r a m e r e z u l t a t e

6.5.13. Le të jetë f funksion n herë i derivueshëm. Tregoni se është i vërtetë

barazimi

( ) ( )( ( )) ( )( ).n n nf ax b a f ax b n+ = + ∈ℕ

Udhëzim: Shfrytëzoni induksionin matematik.

6.5.14. Duke zbatuar formulën e Lajbnicit, njehsoni :

)()( )20( xfa nëse 3( ) sin .f x x x=

Page 22: 4. Derivati Dhe Diferenciali

82

)()( ''' xfb nëse ( ) sin .xf x e x−=

)()( )( xfc n nëse 2( ) (3 4).xf x e x= −

)()( )2( xfd n nëse 2( ) (1 )cos .f x x x= −

Rezultati: .cos8640sin1140cos60sin)()( 23)20( xxxxxxxxfa +−−=

).cos(sin2)()( ''' xxexfb x += −

( ) 2( ) ( ) (3 6 3 ( 1) 4).n xc f x e x nx n n= + + − −

(2 ) 2 2( ) ( ) ( 1) ((4 2 1 )cos 4 sin ).n nd f x n n x x nx x= − + + − −

6.6. Interpretimi gjeometrik i derivatit të parë

D i s a t ë d h ë n a t e o r i k e: Nëse : ( , )f a b → ℝ është funksion i

derivueshëm në pikën 0 ( , ),x a b∈ grafiku i tij në pikën ))(,( 000 xfxM ka

tangjentë me koeficient të drejtimit '

0( ).k f x=

Ekuacionet e tangjentës dhe normalës së grafikut të funksionit f në

pikën 0M shprehen përkatësisht me relacionet

'

0 0 0: ( ) ( )( ).t y f x f x x x− = −

0 0'

0

1: ( ) ( ).

( )n y f x x x

f x− = − −

α

x

y

t

s

β

0M

M

0x x O

α

Fig.6.1.2

fG

Page 23: 4. Derivati Dhe Diferenciali

83

D e t y r a t ë z g j i d h u r a

6.6.1. Të shkruhet ekuacioni i tangjentës së lakores 2( )f x x= në pikën 0 (1, 2).M

Zgjidhje: Ekuacioni i drejtëzës që kalon nëpër pikën 0(1,2)M me koeficient të

drejtimit k është 2 ( 1).y k x− = − Caktojmë tani koeficientin e drejtimit k .

Sipas interpretimit gjeometrik të derivatit të parë, '(1) 2,k f= = prandaj kemi:

: 2 2( 1) 2 1 0.t y x x y− = − ⇔ − + = ■

6.6.2. Të caktohet këndi nën të cilin tangjentja e grafikut të funksionit

2( ) 4 3f x x x= − + në pikën me abshisë 5

2x = e pret boshtin .Ox

Zgjidhje: Derivati i funksionit të dhënë është ' ( ) 2 4,f x x= − kurse koeficienti

i drejtimit të tangjentës së lakores 2( ) 4 3f x x x= − + në pikën me abshisë

5

2x = ,

' 51

2f =

. Pra 1 45 .tgα α= ⇒ = �■

6.6.3. Të shkruhet ekuacioni i tangjentës së lakores 3 2( )f x x x= + që e ka

koeficientin e drejtimit 8.k =

Zgjidhje:Meqenëse ' 2

1 2

4( ) 8 3 2 8 1, ,

3f x x x x x= ⇒ + = ⇒ = − = atëherë

lakorja e dhënë ka dy tangjente me koeficient të drejtimit të barabatrë me 8 dhe

Fig.6.6.1

45�

fG

Page 24: 4. Derivati Dhe Diferenciali

84

ato kalojnë përkatësisht nëpër pikat 1( 1, ( 1)) ( 1, 4)M f− − = − − dhe

2

4 4 4 112, , .

3 3 3 27M f

=

Ekuacionet e këtyre tangjenteve janë:

1 : 4 8( 2) 8 12 0t y x x y+ = + ⇔ − + =

2

112 4: 8 216 27 176 0.

27 3t y x x y

− = − ⇔ − − =

6.6.4. Të shkruhet ekuacioni i tangjentës dhe ormales së grafikut të funksionit

( )f x x= në pikën me abshisë 4.x =

Zgjidhje: Meqenëse ' 1( ) ,

2f x

x= atëherë koeficienti i drejtimit të tangjentës

së lakores ( )f x x= është ' 1(4) ,

4t

k f= = kurse koeficienti i drejtimit të

normales është 1

4.n

t

kk

= − = − Prej nga

1: (4) ( 4) 4 4 0.

4t y f x x y− = − ⇔ − + =

: (4) 4( 4) 4 18 0.n y f x x y− = − − ⇔ + − = ■

6.6.5. Shkruani ekuacionin e normales së grafikut të funksionit 3 2( ) 6 11 6f x x x x= − + − në pikën me abshisë 0 1.x =

Fig.

fG

Page 25: 4. Derivati Dhe Diferenciali

85

Zgjidhje: Normale e lakores së dhënë në pikën e dhënë quhet drejtëza që është

normale në tangjentën e lakores në pikën e dhënë. Koeficienti i drejtimit të

tangjentës së lakores së dhënë në pikën me abshisë 0 1x = është '(1) 2,tk f= =

kurse koeficienti i drejtimit të normales është 1 1

.2

n

t

kk

= − = − Rrjedhimisht

1: (1) ( 1) 2 1 0.

2n y f x x y− = − − ⇔ + − = ■

6.6.6. Të shkruhet ekuacioni i tangjentës së rrethit 2 2 25x y+ = që kalon nëpër

pikën 0 0( 3, ) ( 0).y y− >

Zgjidhje: Për 0 03, 0x y= − > nga ekuacioni 2 2 25x y+ = gjejmë se 0 4.y =

Meqenëse 2 2 ' ' ' 3

25 2 2 ( 3) ,4

xx y x yy y y

y+ = ⇒ + ⇒ =− ⇒ − = atëherë ekuacioni

i tangjentës së kërkuar është

3: 4 ( 3) 3 4 25.

4t y x x y− = + ⇔ − = ■

6.6.7. Gjeni këndin nën të cilin pritën lakoret 1

( )f xx

= dhe ( ) .g x x=

Zgjidhje: Kënd ndërmjet lakoreve në pikëprerjen e tyre quhet këndi që

formojnë tangjentet e tyre në ate pikë. Meqenëse 1

1,x xx= ⇒ = lakoret e

dhëna priten në pikën (1, (1)) (1,1).M f M= Shënojmë me 1t dhe 2t

Fig.

Page 26: 4. Derivati Dhe Diferenciali

86

përkatësisht tangjentët e lakoreve f dhe g në pikën (1,1)M , atëherë 1t

k =

'(1) 1f = − dhe 2

' 1(1) .

2tk g= = Shënojmë me 1ϕ dhe 2ϕ përkatësisht këndet

që mbyllim tangjetet 1t dhe 2t me pjesën pozitive të boshtit ,Ox kurse me ϕ

këndin ndërmjet tangjenteve 1t dhe 2t . Atëherë

2 1

1 2

'2 12 1

1 2

11

2( ) 3 71 30.11 1 1 12

t t

t t

k ktg tgtg tg

tg tg k k

ϕ ϕϕ ϕ ϕ ϕ

ϕ ϕ

+−−= − = = = = ⇒ =

+ + − ⋅

�■

6.6.8. Shkruani ekuacionin e tangjentës së grafikut të funksionit 2( ) 6f x x x= − −

që është paralele me drejtëzën 5.y x= −

Zgjidhje: Vërejmë se koeficienti i drejtimit të drejtëzës 5y x= − është 1.k =

Meqenëse drejtëzat paralele kanë koeficiente të drejtimit të barabartë, atëherë

edhe tangjentja e kërkuar ka koeficientin e drejtimit 1.k = Tani gjejmë pikën

x për të cilën '( ) 1 1.f x x= ⇒ = Për 1,x = (1) 6.y f= = − Pra tangjenta e

kërkuar kalon nëpër pikën me koordinata (1, 6).− Ekuacioni i saj është

: 6 1 7 0.t y x x y+ = − ⇔ − − = ■

6.6.9.Gjeni këndin nën të cilin pritën rrathëst 2 2 4 1x y x+ − = dhe 2 2 2 9.x y y+ + =

ϕ

Fig.

fG

gG

Page 27: 4. Derivati Dhe Diferenciali

87

Zgjidhje: Ekuacionet e lakoreve të dhëna mund ti shkruajmë në këtë formë 2 2( 2) 5x y− + = dhe

2 2( 1) 10,x y+ + = d.m.th. se ato paraqesin ekuacione të

rrathëve. Duke zgjidhur sistemin e ekuacioneve 2 2(( 2) 5)x y− + = ∧ 2 2( ( 1) 10)x y+ + =

gjejmë se këta rrathë priten në pikat 1(1,2)A dhe 2 (3, 2).A − Shënojmë me 1t

k

dhe 2t

k koeficientët e drejtimit të tangjenteve 1t dhe 2t përkatësisht të lakoreve

2 2 4 1x y x+ − = dhe 2 2x y+ 2 9y+ = në pikën 1(1,2).A Kemi:

2 2 ' '

1

2 14 1 (1) .

2

xx y x y k y

y

− ++ − = ⇒ = ⇒ = =

2 2x y+ ' '

2

12 9 (1) .

1 3

xy y k y

y+ = ⇒ = − ⇒ = = −

+

Nëse me ϕ shenojmë këndin ndërmjet tangjenteve 1t dhe 2t të lakoreve

2 2 4 1x y x+ − = dhe 2 2x y+ 2 9y+ = në pikën 1(1,2),A ngjashëm sikur

edhe në detyrën 1.8.7, gjejmë se

2 1

1 2

1 1

2 3 1 45 .1 11

12 3

t t

t t

k ktg

k kϕ ϕ

+−= = = ⇒ =

+ + ⋅ −

Provohet lehtë se edhe këndi ndërmjet lakoreve në pikën 2 (3, 2)A − është 45 .� ■

Fig.

1A

2A

1t

2t

Page 28: 4. Derivati Dhe Diferenciali

88

D e t y r a m e r e z u l t a t e

6.6.10. Përcaktoni këndin që mbyllë me boshtin Ox sekanta e parabollës 2( )f x x= − 7 10x + që kalon nëpër pikat me abshisa 2 2x = dhe 2 6.x =

Rezultati: 45 .α = �

6.6.11. Skrueni ekuacionin e tangjentës së lakores 2 20y x= nëse dihet se ajo me

boshtin Ox formon këndin 45 .α = �

Rezultati: 5 0.x y− + =

6.6.12. Shkrueni ekuacionin e tangjentës së lakores 2( ) 3 4f x x x= + − e cila është

paralele me drejtëzën :

) 3 3. ) 2 3 1 0.a y x b x y= − − + =

Rezultati: ) 3 4. ) 24 36 149 0.a y x b x y= − + + =

6.6.13. Në cilën pikë të lakores 2( ) 2 5f x x x= − + tangjentja është normale në drejtëzën .y x=

Rezultati: Në pikën 1 17

, .2 4

6.6.14. Përcaktoni pikën e lakores 2( ) 1f x x= − në të cilën :

)a Normalja është paralele me drejtëzën 1y x= + .

)b Normalja është normale në drejtëzën .y x= −

Rezultati: )a Në pikën 1 3

, .2 4

− −

)b Në pikën 1 3

, .2 4

− −

6.6.15. Në drejtëzën y kx l= + catoni parametrat ,k l në mënyrë që ajo të jetë

tangjente e lakores 2 4 .y x=

Rezultati: 1.k l= =

6.6.16. Nga pika (2, 2)M − është hequr tangjenta në lakoren 2( ) 3 1f x x x= − + .

Gjeni pikën takuese. Rezultati: Tangjenta e ka ekuacionin 0,y x+ = kurse pika takuese është

(1, 1).−

6.6.17. Caktoni këndin nën të cilin priten lakoret 2 2 2x y+ = dhe 2.y x=

Rezultati: arctg( 3).α = −

Page 29: 4. Derivati Dhe Diferenciali

89

6.6.18. Caktoni vlerën e parametrit a në mënyrë që lakorja 2ax x

yx

−= ta prej

boshtin Ox nën këndin 45 .α = �

Rezultati: 1

.4

a =