Производная 1/(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]
     1    
1*--------
  x*sin(x)
11xsin(x)1 \cdot \frac{1}{x \sin{\left(x \right)}}
d /     1    \
--|1*--------|
dx\  x*sin(x)/
ddx11xsin(x)\frac{d}{d x} 1 \cdot \frac{1}{x \sin{\left(x \right)}}
Подробное решение
  1. Применим правило производной частного:

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

    f(x)=1f{\left(x \right)} = 1 и g(x)=xsin(x)g{\left(x \right)} = x \sin{\left(x \right)}.

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

    1. Производная постоянной 11 равна нулю.

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

    1. Применяем правило производной умножения:

      ddxf(x)g(x)=f(x)ddxg(x)+g(x)ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} g{\left(x \right)} = f{\left(x \right)} \frac{d}{d x} g{\left(x \right)} + g{\left(x \right)} \frac{d}{d x} f{\left(x \right)}

      f(x)=xf{\left(x \right)} = x; найдём ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

      1. В силу правила, применим: xx получим 11

      g(x)=sin(x)g{\left(x \right)} = \sin{\left(x \right)}; найдём 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)}

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

    Теперь применим правило производной деления:

    xcos(x)sin(x)x2sin2(x)\frac{- x \cos{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)}}{x^{2} \sin^{2}{\left(x \right)}}

  2. Теперь упростим:

    xcos(x)+sin(x)x2sin2(x)- \frac{x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}}{x^{2} \sin^{2}{\left(x \right)}}


Ответ:

xcos(x)+sin(x)x2sin2(x)- \frac{x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}}{x^{2} \sin^{2}{\left(x \right)}}

График
02468-8-6-4-2-1010-50005000
Первая производная [src]
   1                         
--------*(-sin(x) - x*cos(x))
x*sin(x)                     
-----------------------------
           x*sin(x)          
1xsin(x)(xcos(x)sin(x))xsin(x)\frac{\frac{1}{x \sin{\left(x \right)}} \left(- x \cos{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)}\right)}{x \sin{\left(x \right)}}
Вторая производная [src]
                       x*cos(x) + sin(x)   /1   cos(x)\                       (x*cos(x) + sin(x))*cos(x)
-2*cos(x) + x*sin(x) + ----------------- + |- + ------|*(x*cos(x) + sin(x)) + --------------------------
                               x           \x   sin(x)/                                 sin(x)          
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                2    2                                                  
                                               x *sin (x)                                               
xsin(x)+(xcos(x)+sin(x))(cos(x)sin(x)+1x)+(xcos(x)+sin(x))cos(x)sin(x)2cos(x)+xcos(x)+sin(x)xx2sin2(x)\frac{x \sin{\left(x \right)} + \left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right) \left(\frac{\cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)}} + \frac{1}{x}\right) + \frac{\left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)}} - 2 \cos{\left(x \right)} + \frac{x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}}{x}}{x^{2} \sin^{2}{\left(x \right)}}
Третья производная [src]
 /                                                                                                                                                           /1   cos(x)\                                                                                         /1   cos(x)\                                                          \ 
 |                                                                      /              2              \                                                      |- + ------|*(x*cos(x) + sin(x))        2                                                            |- + ------|*(x*cos(x) + sin(x))*cos(x)                               | 
 |            /1   cos(x)\                                              |    2    2*cos (x)   2*cos(x)|   3*(-2*cos(x) + x*sin(x))   3*(x*cos(x) + sin(x))   \x   sin(x)/                       3*cos (x)*(x*cos(x) + sin(x))   3*(-2*cos(x) + x*sin(x))*cos(x)   \x   sin(x)/                              4*(x*cos(x) + sin(x))*cos(x)| 
-|-2*sin(x) + |- + ------|*(-2*cos(x) + x*sin(x)) + (x*cos(x) + sin(x))*|1 + -- + --------- + --------| + ------------------------ + --------------------- + -------------------------------- + ----------------------------- + ------------------------------- + --------------------------------------- + ----------------------------| 
 |            \x   sin(x)/                                              |     2       2       x*sin(x)|              x                          2                           x                                 2                              sin(x)                                sin(x)                             x*sin(x)          | 
 \                                                                      \    x     sin (x)            /                                        x                                                           sin (x)                                                                                                                      / 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                                 2    2                                                                                                                                                                   
                                                                                                                                                                x *sin (x)                                                                                                                                                                
(xsin(x)2cos(x))(cos(x)sin(x)+1x)+3(xsin(x)2cos(x))cos(x)sin(x)+(xcos(x)+sin(x))(cos(x)sin(x)+1x)cos(x)sin(x)+(xcos(x)+sin(x))(1+2cos2(x)sin2(x)+2cos(x)xsin(x)+2x2)+3(xcos(x)+sin(x))cos2(x)sin2(x)2sin(x)+3(xsin(x)2cos(x))x+(xcos(x)+sin(x))(cos(x)sin(x)+1x)x+4(xcos(x)+sin(x))cos(x)xsin(x)+3(xcos(x)+sin(x))x2x2sin2(x)- \frac{\left(x \sin{\left(x \right)} - 2 \cos{\left(x \right)}\right) \left(\frac{\cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)}} + \frac{1}{x}\right) + \frac{3 \left(x \sin{\left(x \right)} - 2 \cos{\left(x \right)}\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)}} + \frac{\left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right) \left(\frac{\cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)}} + \frac{1}{x}\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)}} + \left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right) \left(1 + \frac{2 \cos^{2}{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + \frac{2 \cos{\left(x \right)}}{x \sin{\left(x \right)}} + \frac{2}{x^{2}}\right) + \frac{3 \left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right) \cos^{2}{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} - 2 \sin{\left(x \right)} + \frac{3 \left(x \sin{\left(x \right)} - 2 \cos{\left(x \right)}\right)}{x} + \frac{\left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right) \left(\frac{\cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)}} + \frac{1}{x}\right)}{x} + \frac{4 \left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right) \cos{\left(x \right)}}{x \sin{\left(x \right)}} + \frac{3 \left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right)}{x^{2}}}{x^{2} \sin^{2}{\left(x \right)}}
График
Производная 1/(x*sin(x)) /media/krcore-image-pods/hash/derivative/4/c7/4e41192be19b6ec45d04a0f4290b1.png