Respuesta :

Space

Answer:

[tex]\displaystyle \frac{dy}{dx} = \frac{1}{(x - 2)^2\sqrt{\frac{x}{2 - x}}}[/tex]

General Formulas and Concepts:

Pre-Algebra

  • Equality Properties

Algebra I

  • Terms/Coefficients
  • Factoring
  • Exponential Rule [Root Rewrite]:                                                                 [tex]\displaystyle \sqrt[n]{x} = x^{\frac{1}{n}}[/tex]

Algebra II

  • Natural logarithms ln and Euler's number e
  • Logarithmic Property [Exponential]:                                                             [tex]\displaystyle log(a^b) = b \cdot log(a)[/tex]

Calculus

Differentiation

  • Derivatives
  • Derivative Notation
  • Implicit Differentiation

Derivative Property [Multiplied Constant]:                                                           [tex]\displaystyle \frac{d}{dx} [cf(x)] = c \cdot f'(x)[/tex]

Derivative Property [Addition/Subtraction]:                                                         [tex]\displaystyle \frac{d}{dx}[f(x) + g(x)] = \frac{d}{dx}[f(x)] + \frac{d}{dx}[g(x)][/tex]

Basic Power Rule:

  1. f(x) = cxⁿ
  2. f’(x) = c·nxⁿ⁻¹

Derivative Rule [Quotient Rule]:                                                                           [tex]\displaystyle \frac{d}{dx} [\frac{f(x)}{g(x)} ]=\frac{g(x)f'(x)-g'(x)f(x)}{g^2(x)}[/tex]

Derivative Rule [Chain Rule]:                                                                                 [tex]\displaystyle \frac{d}{dx}[f(g(x))] =f'(g(x)) \cdot g'(x)[/tex]

Step-by-step explanation:

*Note:

You can simply just use the Quotient and Chain Rule to find the derivative instead of using ln.

Step 1: Define

Identify

[tex]\displaystyle y = \sqrt{\frac{x}{2 - x}}[/tex]

Step 2: Rewrite

  1. [Function] Exponential Rule [Root Rewrite]:                                               [tex]\displaystyle y = \bigg( \frac{x}{2 - x} \bigg)^\bigg{\frac{1}{2}}[/tex]
  2. [Equality Property] ln both sides:                                                                 [tex]\displaystyle lny = ln \bigg[ \bigg( \frac{x}{2 - x} \bigg)^\bigg{\frac{1}{2}} \bigg][/tex]
  3. Logarithmic Property [Exponential]:                                                             [tex]\displaystyle lny = \frac{1}{2}ln \bigg( \frac{x}{2 - x} \bigg)[/tex]

Step 3: Differentiate

  1. Implicit Differentiation:                                                                                 [tex]\displaystyle \frac{dy}{dx}[lny] = \frac{dy}{dx} \bigg[ \frac{1}{2}ln \bigg( \frac{x}{2 - x} \bigg) \bigg][/tex]
  2. Logarithmic Differentiation [Derivative Rule - Chain Rule]:                       [tex]\displaystyle \frac{1}{y} \ \frac{dy}{dx} = \frac{1}{2} \bigg( \frac{1}{\frac{x}{2 - x}} \bigg) \frac{dy}{dx} \bigg[ \frac{x}{2 - x} \bigg][/tex]
  3. Chain Rule [Basic Power Rule]:                                                                     [tex]\displaystyle \frac{1}{y} \ \frac{dy}{dx} = \frac{1}{2} \bigg( \frac{1}{\frac{x}{2 - x}} \bigg) \bigg[ \frac{2}{(x - 2)^2} \bigg][/tex]
  4. Simplify:                                                                                                         [tex]\displaystyle \frac{1}{y} \ \frac{dy}{dx} = \frac{-1}{x(x - 2)}[/tex]
  5. Isolate  [tex]\displaystyle \frac{dy}{dx}[/tex]:                                                                                                     [tex]\displaystyle \frac{dy}{dx} = \frac{-y}{x(x - 2)}[/tex]
  6. Substitute in y [Derivative]:                                                                           [tex]\displaystyle \frac{dy}{dx} = \frac{-\sqrt{\frac{x}{2 - x}}}{x(x - 2)}[/tex]
  7. Rationalize:                                                                                                     [tex]\displaystyle \frac{dy}{dx} = \frac{-\frac{x}{2 - x}}{x(x - 2)\sqrt{\frac{x}{2 - x}}}[/tex]
  8. Rewrite:                                                                                                         [tex]\displaystyle \frac{dy}{dx} = \frac{-x}{x(x - 2)(2 - x)\sqrt{\frac{x}{2 - x}}}[/tex]
  9. Factor:                                                                                                           [tex]\displaystyle \frac{dy}{dx} = \frac{-x}{-x(x - 2)^2\sqrt{\frac{x}{2 - x}}}[/tex]
  10. Simplify:                                                                                                         [tex]\displaystyle \frac{dy}{dx} = \frac{1}{(x - 2)^2\sqrt{\frac{x}{2 - x}}}[/tex]

Topic: AP Calculus AB/BC (Calculus I/I + II)

Unit: Differentiation

Book: College Calculus 10e

ACCESS MORE