Производная cot(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]
cot(x)
------
sin(x)
cot(x)sin(x)\frac{\cot{\left (x \right )}}{\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)=cot(x)f{\left (x \right )} = \cot{\left (x \right )} и g(x)=sin(x)g{\left (x \right )} = \sin{\left (x \right )}.

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

    1. Есть несколько способов вычислить эту производную.

      Один из способов:

      1. ddxcot(x)=1sin2(x)\frac{d}{d x} \cot{\left (x \right )} = - \frac{1}{\sin^{2}{\left (x \right )}}

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

    1. Производная синуса есть косинус:

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

    Теперь применим правило производной деления:

    1sin2(x)((sin2(x)+cos2(x))sin(x)cos2(x)tan2(x)cos(x)cot(x))\frac{1}{\sin^{2}{\left (x \right )}} \left(- \frac{\left(\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}\right) \sin{\left (x \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )} \tan^{2}{\left (x \right )}} - \cos{\left (x \right )} \cot{\left (x \right )}\right)

  2. Теперь упростим:

    1sin(x)2sin3(x)\frac{1}{\sin{\left (x \right )}} - \frac{2}{\sin^{3}{\left (x \right )}}


Ответ:

1sin(x)2sin3(x)\frac{1}{\sin{\left (x \right )}} - \frac{2}{\sin^{3}{\left (x \right )}}

График
02468-8-6-4-2-1010-50000005000000
Первая производная [src]
        2                   
-1 - cot (x)   cos(x)*cot(x)
------------ - -------------
   sin(x)            2      
                  sin (x)   
cot2(x)1sin(x)cos(x)cot(x)sin2(x)\frac{- \cot^{2}{\left (x \right )} - 1}{\sin{\left (x \right )}} - \frac{\cos{\left (x \right )} \cot{\left (x \right )}}{\sin^{2}{\left (x \right )}}
Вторая производная [src]
                              2               /       2   \                
  /       2   \          2*cos (x)*cot(x)   2*\1 + cot (x)/*cos(x)         
2*\1 + cot (x)/*cot(x) + ---------------- + ---------------------- + cot(x)
                                2                   sin(x)                 
                             sin (x)                                       
---------------------------------------------------------------------------
                                   sin(x)                                  
1sin(x)(2(cot2(x)+1)cot(x)+2cos(x)sin(x)(cot2(x)+1)+cot(x)+2cos2(x)sin2(x)cot(x))\frac{1}{\sin{\left (x \right )}} \left(2 \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \cot{\left (x \right )} + \frac{2 \cos{\left (x \right )}}{\sin{\left (x \right )}} \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) + \cot{\left (x \right )} + \frac{2 \cos^{2}{\left (x \right )}}{\sin^{2}{\left (x \right )}} \cot{\left (x \right )}\right)
Третья производная [src]
 /                   2                                                                2    /       2   \        3               /       2   \              \ 
 |      /       2   \         2           2    /       2   \   5*cos(x)*cot(x)   6*cos (x)*\1 + cot (x)/   6*cos (x)*cot(x)   6*\1 + cot (x)/*cos(x)*cot(x)| 
-|3 + 2*\1 + cot (x)/  + 3*cot (x) + 4*cot (x)*\1 + cot (x)/ + --------------- + ----------------------- + ---------------- + -----------------------------| 
 |                                                                  sin(x)                  2                     3                       sin(x)           | 
 \                                                                                       sin (x)               sin (x)                                     / 
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                            sin(x)                                                                           
1sin(x)(2(cot2(x)+1)2+4(cot2(x)+1)cot2(x)+6cos(x)sin(x)(cot2(x)+1)cot(x)+6cos2(x)sin2(x)(cot2(x)+1)+3cot2(x)+3+5cos(x)sin(x)cot(x)+6cos3(x)sin3(x)cot(x))- \frac{1}{\sin{\left (x \right )}} \left(2 \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2} + 4 \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \cot^{2}{\left (x \right )} + \frac{6 \cos{\left (x \right )}}{\sin{\left (x \right )}} \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \cot{\left (x \right )} + \frac{6 \cos^{2}{\left (x \right )}}{\sin^{2}{\left (x \right )}} \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) + 3 \cot^{2}{\left (x \right )} + 3 + \frac{5 \cos{\left (x \right )}}{\sin{\left (x \right )}} \cot{\left (x \right )} + \frac{6 \cos^{3}{\left (x \right )}}{\sin^{3}{\left (x \right )}} \cot{\left (x \right )}\right)