Formelsamling Matte 4
Vår formelsamling för Matte 4 innehåller trigonometriska ettan sin² v + cos² v = 1, additionsformlerna, kedjeregeln, produktregeln, kvotregeln, derivatorna av sin x, cos x och ln x samt komplexa tal. Exempel: y = sin 3x har derivatan y′ = 3 · cos 3x.
Se Fox räkna på tavlan
Fox räknar ett steg i taget. Tryck på play.
Trigonometri och radianer
På nationella provet får du Skolverkets eget formelblad, och den här sidan är vår egen sammanfattning att öva med.
| Vad | Formel | När du använder den |
|---|---|---|
| Trigonometriska ettan | sin² v + cos² v = 1 | Få fram sin v när cos v är känd, eller tvärtom |
| Tangens | tan v = sin v / cos v | Skriva om uttryck med tan |
| Additionsformlerna | sin(u + v) = sin u · cos v + cos u · sin v och cos(u + v) = cos u · cos v − sin u · sin v | Summan av två vinklar |
| Subtraktionsformlerna | sin(u − v) = sin u · cos v − cos u · sin v och cos(u − v) = cos u · cos v + sin u · sin v | Skillnaden mellan två vinklar |
| Dubbla vinkeln | sin 2v = 2 · sin v · cos v och cos 2v = cos² v − sin² v | Skriva om sin 2v och cos 2v |
| Radianer | 180° = π rad, alltså radianer = grader · π / 180 | Byta mellan grader och radianer |
| Båglängd | b = r · v | Cirkelbågens längd. Vinkeln v ska stå i radianer |
| Sinuskurva | y = A · sin(kx + v) + D | Periodiska förlopp. Perioden är 360°/k, eller 2π/k i radianer |
| Ekvationen sin x = a | x = v + n · 360° eller x = 180° − v + n · 360° | v är en lösning, till exempel räknarens sin⁻¹(a) |
| Ekvationen cos x = a | x = ±v + n · 360° | v är en lösning, till exempel räknarens cos⁻¹(a) |
u och v är vinklar och n är ett heltal. I sinuskurvan är A amplituden och D mittvärdet. I radianer byts 360° mot 2π och 180° mot π.
Derivator och integraler
| Vad | Formel | När du använder den |
|---|---|---|
| Kedjeregeln | y = f(g(x)) ger y′ = f′(g(x)) · g′(x) | En funktion inuti en annan: yttre derivatan gånger inre derivatan |
| Produktregeln | y = f(x) · g(x) ger y′ = f′(x) · g(x) + f(x) · g′(x) | Två funktioner som multipliceras |
| Kvotregeln | y = f(x) / g(x) ger y′ = (f′(x) · g(x) − f(x) · g′(x)) / (g(x))² | En funktion delad med en annan |
| Derivatan av sin x | y = sin x ger y′ = cos x | x i radianer |
| Derivatan av cos x | y = cos x ger y′ = −sin x | x i radianer. Lägg märke till minustecknet |
| Derivatan av tan x | y = tan x ger y′ = 1 / cos² x | x i radianer |
| Derivatan av ln x | y = ln x ger y′ = 1/x | Gäller för x > 0 |
| Primitiva funktioner | sin x har −cos x + C och cos x har sin x + C | Integraler av sinus och cosinus |
| Rotationsvolym | V = π · ∫ₐᵇ (f(x))² dx | Kroppen som bildas när kurvan roterar kring x-axeln |
I kedjeregeln är f den yttre funktionen och g den inre. C är en konstant. Reglerna för sin x, cos x och tan x gäller när x mäts i radianer.
Komplexa tal
| Vad | Formel | När du använder den |
|---|---|---|
| Imaginära enheten | i² = −1 | Ekvationer som x² = −9, där x = ±3i |
| Rektangulär form | z = a + bi | a är realdelen och b imaginärdelen |
| Konjugat | z̄ = a − bi | Division: förläng med nämnarens konjugat |
| Absolutbelopp | |z| = √(a² + b²) | Avståndet från origo i det komplexa talplanet |
| Polär form | z = r(cos v + i · sin v) | r = |z| och v är argumentet, vinkeln mot den positiva reella axeln |
| Multiplikation i polär form | beloppen multipliceras och argumenten adderas | Vid division delas beloppen och argumenten subtraheras |
| de Moivres formel | zⁿ = rⁿ(cos nv + i · sin nv) | Potenser av komplexa tal och ekvationer som zⁿ = w |
| Faktorsatsen | p(a) = 0 precis när (x − a) är en faktor i p(x) | Faktorisera polynom och lösa polynomekvationer |
a och b är reella tal. z̄ är konjugatet till z. Produkten z · z̄ = a² + b² är alltid ett reellt tal.
Exempel
Exempel 1: cos v när sin v = 0,6
Vinkeln v är spetsig och sin v = 0,6. Vi vill veta cos v utan att räkna ut v.
Sinus och cosinus för samma vinkel hänger ihop. Då väljer vi trigonometriska ettan.
sin² v + cos² v = 1
Vi sätter in sin v = 0,6. 0,6 · 0,6 = 0,36.
0,36 + cos² v = 1
Vi vill få cos² v ensamt. Vi subtraherar 0,36 på båda sidor.
cos² v = 1 − 0,36 = 0,64
Vi drar roten. Både 0,8 och −0,8 ger 0,64 i kvadrat.
cos v = ±0,8
För en spetsig vinkel är cos v positivt.
cos v = 0,8
Räknaren ger v = sin⁻¹(0,6) ≈ 36,87° och cos 36,87° ≈ 0,8. Dessutom är 0,36 + 0,64 = 1.
Exempel 2: derivera y = (3x − 2)⁴
Vi vill ha derivatan. Funktionen är en parentes upphöjd till fyra.
3x − 2 ligger inuti en potens. Det är en funktion i en funktion, så vi väljer kedjeregeln.
y′ = f′(g(x)) · g′(x)
Yttre funktionen är u⁴ med derivatan 4u³. Inre funktionen är u = 3x − 2 med derivatan 3.
y′ = 4(3x − 2)³ · 3
4 · 3 = 12.
y′ = 12(3x − 2)³
I x = 1 ger formeln 12 · 1³ = 12. Ändringskvoten (1,003⁴ − 1) / 0,001 ≈ 12,05. Det stämmer.
Exempel 3: derivera y = x · e²ˣ
Vi vill ha derivatan av en produkt av två funktioner.
Två funktioner multipliceras, x och e²ˣ. Då väljer vi produktregeln.
y′ = f′(x) · g(x) + f(x) · g′(x)
f(x) = x har derivatan 1. g(x) = e²ˣ har derivatan 2e²ˣ, enligt regeln för eᵏˣ.
f′(x) = 1 och g′(x) = 2e²ˣ
Vi sätter in i produktregeln.
y′ = 1 · e²ˣ + x · 2e²ˣ
Vi bryter ut e²ˣ.
y′ = (1 + 2x) · e²ˣ
I x = 0 ger formeln (1 + 0) · e⁰ = 1. Ändringskvoten (y(0,001) − y(0)) / 0,001 ≈ 1,002. Det stämmer.
Fallgropar
Att glömma inre derivatan: y = sin 3x deriveras till cos 3x.
Kedjeregeln ger yttre derivatan gånger inre derivatan. Inre funktionen 3x har derivatan 3, så y′ = 3 · cos 3x.
Att derivera en produkt faktor för faktor: x² · sin x blir 2x · cos x.
Produktregeln ger två termer: f′ · g + f · g′. Här blir det 2x · sin x + x² · cos x.
Att räkna i grader där formeln kräver radianer, till exempel i b = r · v.
Gör om först: 180° = π rad, så 60° = π/3 ≈ 1,05 rad. Ställ också räknaren på radianer, RAD.
Öva själv
0 av 4 rätt1Gör om 135° till radianer. Svara exakt, med π.
2Derivera y = (2x + 5)³.
3Derivera y = x · ln x.
4Bestäm absolutbeloppet av z = 5 − 12i.
Vanliga frågor
Vilka formler är nya i Matte 4 jämfört med Matte 3?
Kedjeregeln, produktregeln och kvotregeln, derivatorna av sin x, cos x, tan x och ln x, radianer, de trigonometriska formlerna och komplexa tal. Formlerna från Matte 3 används fortfarande.
När använder man kedjeregeln och när produktregeln?
Kedjeregeln gäller en funktion inuti en annan, som sin 3x eller (3x − 2)⁴. Produktregeln gäller två funktioner som multipliceras, som x · ln x. Ibland behövs båda, som i x · e²ˣ.
Varför räknar man i radianer i Matte 4?
Derivatan av sin x är cos x när x mäts i radianer. Med grader tillkommer faktorn π/180. Därför används radianer när vi deriverar och integrerar trigonometriska funktioner.
Är det här Skolverkets formelblad för Matte 4?
Nej. Det här är Somokais egen sammanfattning att öva med. Skolverkets formelblad finns på Skolverkets webbplats, och läraren delar ut det vid provet.
Läs också
- Matte 3Formelsamling Matte 3: 3b och 3cVilka formler ingår i Matte 3b och 3c?
- Matte 3Derivata och deriveringsreglerVad är derivata och hur deriverar man?
- Matte 2–3Logaritmer och lgVad betyder lg och hur löser man ekvationer med logaritmer?
- Matte 2pq-formeln: lös andragradsekvationerHur använder man pq-formeln?
Källor: Nationellt prov i matematik – fortsättning nivå 2
Har du hittat ett fel? Hör av dig