Производная cot(x)/tan(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)
------
tan(x)
cot(x)tan(x)\frac{\cot{\left (x \right )}}{\tan{\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)=tan(x)g{\left (x \right )} = \tan{\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. Есть несколько способов вычислить эту производную.

      Один из способов:

      1. ddxtan(x)=1cos2(x)\frac{d}{d x} \tan{\left (x \right )} = \frac{1}{\cos^{2}{\left (x \right )}}

    Теперь применим правило производной деления:

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

  2. Теперь упростим:

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


Ответ:

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

График
02468-8-6-4-2-1010-50000005000000
Первая производная [src]
        2      /        2   \       
-1 - cot (x)   \-1 - tan (x)/*cot(x)
------------ + ---------------------
   tan(x)                2          
                      tan (x)       
cot(x)tan2(x)(tan2(x)1)+cot2(x)1tan(x)\frac{\cot{\left (x \right )}}{\tan^{2}{\left (x \right )}} \left(- \tan^{2}{\left (x \right )} - 1\right) + \frac{- \cot^{2}{\left (x \right )} - 1}{\tan{\left (x \right )}}
Вторая производная [src]
  /                                                           2                                     \
  |                                              /       2   \           /       2   \ /       2   \|
  |/       2   \          /       2   \          \1 + tan (x)/ *cot(x)   \1 + cot (x)/*\1 + tan (x)/|
2*|\1 + cot (x)/*cot(x) - \1 + tan (x)/*cot(x) + --------------------- + ---------------------------|
  |                                                        2                        tan(x)          |
  \                                                     tan (x)                                     /
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                tan(x)                                               
1tan(x)(2(tan2(x)+1)2tan2(x)cot(x)+2tan(x)(tan2(x)+1)(cot2(x)+1)2(tan2(x)+1)cot(x)+2(cot2(x)+1)cot(x))\frac{1}{\tan{\left (x \right )}} \left(\frac{2 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2}}{\tan^{2}{\left (x \right )}} \cot{\left (x \right )} + \frac{2}{\tan{\left (x \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) - 2 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \cot{\left (x \right )} + 2 \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \cot{\left (x \right )}\right)
Третья производная [src]
  /               2                                           2                                3                                                                                   2                                              \
  |  /       2   \                               /       2   \  /       2   \     /       2   \                2    /       2   \     /       2   \ /       2   \     /       2   \             /       2   \ /       2   \       |
  |  \1 + cot (x)/      /       2   \          3*\1 + tan (x)/ *\1 + cot (x)/   3*\1 + tan (x)/ *cot(x)   2*cot (x)*\1 + cot (x)/   3*\1 + cot (x)/*\1 + tan (x)/   5*\1 + tan (x)/ *cot(x)   3*\1 + cot (x)/*\1 + tan (x)/*cot(x)|
2*|- -------------- - 2*\1 + tan (x)/*cot(x) - ------------------------------ - ----------------------- - ----------------------- + ----------------------------- + ----------------------- - ------------------------------------|
  |      tan(x)                                              3                             4                       tan(x)                       tan(x)                         2                               2                  |
  \                                                       tan (x)                       tan (x)                                                                             tan (x)                         tan (x)               /
2(3(tan2(x)+1)3tan4(x)cot(x)3(tan2(x)+1)2tan3(x)(cot2(x)+1)+5(tan2(x)+1)2tan2(x)cot(x)+3tan(x)(tan2(x)+1)(cot2(x)+1)3cot(x)tan2(x)(tan2(x)+1)(cot2(x)+1)2(tan2(x)+1)cot(x)(cot2(x)+1)2tan(x)2cot2(x)tan(x)(cot2(x)+1))2 \left(- \frac{3 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{3}}{\tan^{4}{\left (x \right )}} \cot{\left (x \right )} - \frac{3 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2}}{\tan^{3}{\left (x \right )}} \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) + \frac{5 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2}}{\tan^{2}{\left (x \right )}} \cot{\left (x \right )} + \frac{3}{\tan{\left (x \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) - \frac{3 \cot{\left (x \right )}}{\tan^{2}{\left (x \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) - 2 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \cot{\left (x \right )} - \frac{\left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2}}{\tan{\left (x \right )}} - \frac{2 \cot^{2}{\left (x \right )}}{\tan{\left (x \right )}} \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right)\right)