Производная 1/log(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]
     1     
-----------
log(tan(x))
1log(tan(x))\frac{1}{\log{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}}
Подробное решение
  1. Заменим u=log(tan(x))u = \log{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}.

  2. В силу правила, применим: 1u\frac{1}{u} получим 1u2- \frac{1}{u^{2}}

  3. Затем примените цепочку правил. Умножим на ddxlog(tan(x))\frac{d}{d x} \log{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}:

    1. Заменим u=tan(x)u = \tan{\left (x \right )}.

    2. Производная log(u)\log{\left (u \right )} является 1u\frac{1}{u}.

    3. Затем примените цепочку правил. Умножим на ddxtan(x)\frac{d}{d x} \tan{\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 )}}

      В результате последовательности правил:

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

    В результате последовательности правил:

    sin2(x)+cos2(x)log2(tan(x))cos2(x)tan(x)- \frac{\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}}{\log^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} \cos^{2}{\left (x \right )} \tan{\left (x \right )}}

  4. Теперь упростим:

    2log2(tan(x))sin(2x)- \frac{2}{\log^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} \sin{\left (2 x \right )}}


Ответ:

2log2(tan(x))sin(2x)- \frac{2}{\log^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} \sin{\left (2 x \right )}}

График
02468-8-6-4-2-1010-50005000
Первая производная [src]
   /       2   \   
  -\1 + tan (x)/   
-------------------
   2               
log (tan(x))*tan(x)
tan2(x)+1log2(tan(x))tan(x)- \frac{\tan^{2}{\left (x \right )} + 1}{\log^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} \tan{\left (x \right )}}
Вторая производная [src]
              /            2          /       2   \  \
/       2   \ |     1 + tan (x)     2*\1 + tan (x)/  |
\1 + tan (x)/*|-2 + ----------- + -------------------|
              |          2                       2   |
              \       tan (x)     log(tan(x))*tan (x)/
------------------------------------------------------
                        2                             
                     log (tan(x))                     
1log2(tan(x))(tan2(x)+1)(tan2(x)+1tan2(x)+2tan2(x)+2log(tan(x))tan2(x)2)\frac{1}{\log^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \left(\frac{\tan^{2}{\left (x \right )} + 1}{\tan^{2}{\left (x \right )}} + \frac{2 \tan^{2}{\left (x \right )} + 2}{\log{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} \tan^{2}{\left (x \right )}} - 2\right)
Третья производная [src]
                /                         2                                      2                     2                       \
                |            /       2   \      /       2   \       /       2   \         /       2   \         /       2   \  |
  /       2   \ |            \1 + tan (x)/    2*\1 + tan (x)/     3*\1 + tan (x)/       3*\1 + tan (x)/       6*\1 + tan (x)/  |
2*\1 + tan (x)/*|-2*tan(x) - -------------- + --------------- - ------------------- - -------------------- + ------------------|
                |                  3               tan(x)                      3         2            3      log(tan(x))*tan(x)|
                \               tan (x)                         log(tan(x))*tan (x)   log (tan(x))*tan (x)                     /
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                             2                                                                  
                                                          log (tan(x))                                                          
2log2(tan(x))(tan2(x)+1)((tan2(x)+1)2tan3(x)3(tan2(x)+1)2log(tan(x))tan3(x)3(tan2(x)+1)2log2(tan(x))tan3(x)+2tan2(x)+2tan(x)+6tan2(x)+6log(tan(x))tan(x)2tan(x))\frac{2}{\log^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \left(- \frac{\left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2}}{\tan^{3}{\left (x \right )}} - \frac{3 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2}}{\log{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} \tan^{3}{\left (x \right )}} - \frac{3 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2}}{\log^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} \tan^{3}{\left (x \right )}} + \frac{2 \tan^{2}{\left (x \right )} + 2}{\tan{\left (x \right )}} + \frac{6 \tan^{2}{\left (x \right )} + 6}{\log{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} \tan{\left (x \right )}} - 2 \tan{\left (x \right )}\right)