Производная cos(x)/(x+sin(x))

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение производной 😼

()'

– производная -го порядка в точке

График:

от до

Кусочно-заданная:

{ кусочно-заданную функцию ввести здесь.

Решение

Вы ввели [src]
  cos(x)  
----------
x + sin(x)
cos(x)x+sin(x)\frac{\cos{\left (x \right )}}{x + \sin{\left (x \right )}}
Подробное решение
  1. Применим правило производной частного:

    ddx(f(x)g(x))=1g2(x)(f(x)ddxg(x)+g(x)ddxf(x))\frac{d}{d x}\left(\frac{f{\left (x \right )}}{g{\left (x \right )}}\right) = \frac{1}{g^{2}{\left (x \right )}} \left(- f{\left (x \right )} \frac{d}{d x} g{\left (x \right )} + g{\left (x \right )} \frac{d}{d x} f{\left (x \right )}\right)

    f(x)=cos(x)f{\left (x \right )} = \cos{\left (x \right )} и g(x)=x+sin(x)g{\left (x \right )} = x + \sin{\left (x \right )}.

    Чтобы найти ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left (x \right )}:

    1. Производная косинус есть минус синус:

      ddxcos(x)=sin(x)\frac{d}{d x} \cos{\left (x \right )} = - \sin{\left (x \right )}

    Чтобы найти ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left (x \right )}:

    1. дифференцируем x+sin(x)x + \sin{\left (x \right )} почленно:

      1. В силу правила, применим: xx получим 11

      2. Производная синуса есть косинус:

        ddxsin(x)=cos(x)\frac{d}{d x} \sin{\left (x \right )} = \cos{\left (x \right )}

      В результате: cos(x)+1\cos{\left (x \right )} + 1

    Теперь применим правило производной деления:

    1(x+sin(x))2((x+sin(x))sin(x)(cos(x)+1)cos(x))\frac{1}{\left(x + \sin{\left (x \right )}\right)^{2}} \left(- \left(x + \sin{\left (x \right )}\right) \sin{\left (x \right )} - \left(\cos{\left (x \right )} + 1\right) \cos{\left (x \right )}\right)

  2. Теперь упростим:

    xsin(x)+cos(x)+1(x+sin(x))2- \frac{x \sin{\left (x \right )} + \cos{\left (x \right )} + 1}{\left(x + \sin{\left (x \right )}\right)^{2}}


Ответ:

xsin(x)+cos(x)+1(x+sin(x))2- \frac{x \sin{\left (x \right )} + \cos{\left (x \right )} + 1}{\left(x + \sin{\left (x \right )}\right)^{2}}

График
02468-8-6-4-2-1010-10050
Первая производная [src]
    sin(x)     (-1 - cos(x))*cos(x)
- ---------- + --------------------
  x + sin(x)                  2    
                  (x + sin(x))     
sin(x)x+sin(x)+(cos(x)1)cos(x)(x+sin(x))2- \frac{\sin{\left (x \right )}}{x + \sin{\left (x \right )}} + \frac{\left(- \cos{\left (x \right )} - 1\right) \cos{\left (x \right )}}{\left(x + \sin{\left (x \right )}\right)^{2}}
Вторая производная [src]
                                        2                               
          cos(x)*sin(x)   2*(1 + cos(x)) *cos(x)   2*(1 + cos(x))*sin(x)
-cos(x) + ------------- + ---------------------- + ---------------------
            x + sin(x)                    2              x + sin(x)     
                              (x + sin(x))                              
------------------------------------------------------------------------
                               x + sin(x)                               
1x+sin(x)(cos(x)+2(cos(x)+1)sin(x)x+sin(x)+sin(x)cos(x)x+sin(x)+2(cos(x)+1)2cos(x)(x+sin(x))2)\frac{1}{x + \sin{\left (x \right )}} \left(- \cos{\left (x \right )} + \frac{2 \left(\cos{\left (x \right )} + 1\right) \sin{\left (x \right )}}{x + \sin{\left (x \right )}} + \frac{\sin{\left (x \right )} \cos{\left (x \right )}}{x + \sin{\left (x \right )}} + \frac{2 \left(\cos{\left (x \right )} + 1\right)^{2} \cos{\left (x \right )}}{\left(x + \sin{\left (x \right )}\right)^{2}}\right)
Третья производная [src]
    2             2                     2                        3                                                                       
 cos (x)     3*sin (x)    6*(1 + cos(x)) *sin(x)   6*(1 + cos(x)) *cos(x)   3*(1 + cos(x))*cos(x)   6*(1 + cos(x))*cos(x)*sin(x)         
---------- - ---------- - ---------------------- - ---------------------- + --------------------- - ---------------------------- + sin(x)
x + sin(x)   x + sin(x)                   2                        3              x + sin(x)                           2                 
                              (x + sin(x))             (x + sin(x))                                        (x + sin(x))                  
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                x + sin(x)                                                               
1x+sin(x)(sin(x)+3(cos(x)+1)cos(x)x+sin(x)3sin2(x)x+sin(x)+cos2(x)x+sin(x)6(cos(x)+1)2sin(x)(x+sin(x))26sin(x)cos(x)(x+sin(x))2(cos(x)+1)6(cos(x)+1)3cos(x)(x+sin(x))3)\frac{1}{x + \sin{\left (x \right )}} \left(\sin{\left (x \right )} + \frac{3 \left(\cos{\left (x \right )} + 1\right) \cos{\left (x \right )}}{x + \sin{\left (x \right )}} - \frac{3 \sin^{2}{\left (x \right )}}{x + \sin{\left (x \right )}} + \frac{\cos^{2}{\left (x \right )}}{x + \sin{\left (x \right )}} - \frac{6 \left(\cos{\left (x \right )} + 1\right)^{2} \sin{\left (x \right )}}{\left(x + \sin{\left (x \right )}\right)^{2}} - \frac{6 \sin{\left (x \right )} \cos{\left (x \right )}}{\left(x + \sin{\left (x \right )}\right)^{2}} \left(\cos{\left (x \right )} + 1\right) - \frac{6 \left(\cos{\left (x \right )} + 1\right)^{3} \cos{\left (x \right )}}{\left(x + \sin{\left (x \right )}\right)^{3}}\right)