Производная sec(tan(x))^(-1)

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     
-----------
sec(tan(x))
1sec(tan(x))\frac{1}{\sec{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}}
Подробное решение
  1. Заменим u=sec(tan(x))u = \sec{\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 ddxsec(tan(x))\frac{d}{d x} \sec{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}:

    1. Есть несколько способов вычислить эту производную.

      Один из способов:

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

      2. Производная секанса есть секанс, умноженный на тангенс:

        ddusec(u)=tan(u)sec(u)\frac{d}{d u} \sec{\left (u \right )} = \tan{\left (u \right )} \sec{\left (u \right )}

      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:

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

    В результате последовательности правил:

    (sin2(x)+cos2(x))sin(tan(x))cos2(x)cos2(tan(x))sec2(tan(x))- \frac{\left(\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}\right) \sin{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )} \cos^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} \sec^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}}

  4. Теперь упростим:

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


Ответ:

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

График
02468-8-6-4-2-1010-500500
Первая производная [src]
 /       2   \             
-\1 + tan (x)/*tan(tan(x)) 
---------------------------
        sec(tan(x))        
(tan2(x)+1)tan(tan(x))sec(tan(x))- \frac{\left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}}{\sec{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}}
Вторая производная [src]
/       2   \ /   2         /       2   \   /       2   \ /       2        \                       \
\1 + tan (x)/*\tan (tan(x))*\1 + tan (x)/ - \1 + tan (x)/*\1 + tan (tan(x))/ - 2*tan(x)*tan(tan(x))/
----------------------------------------------------------------------------------------------------
                                            sec(tan(x))                                             
1sec(tan(x))(tan2(x)+1)((tan2(x)+1)(tan2(tan(x))+1)+(tan2(x)+1)tan2(tan(x))2tan(x)tan(tan(x)))\frac{1}{\sec{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \left(- \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \left(\tan^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} + 1\right) + \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} - 2 \tan{\left (x \right )} \tan{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}\right)
Третья производная [src]
              /               2                                                                                   2                                                                                                                 \
/       2   \ |  /       2   \     3                2                    /       2   \               /       2   \  /       2        \                 /       2   \ /       2        \               2         /       2   \       |
\1 + tan (x)/*\- \1 + tan (x)/ *tan (tan(x)) - 4*tan (x)*tan(tan(x)) - 2*\1 + tan (x)/*tan(tan(x)) + \1 + tan (x)/ *\1 + tan (tan(x))/*tan(tan(x)) - 6*\1 + tan (x)/*\1 + tan (tan(x))/*tan(x) + 6*tan (tan(x))*\1 + tan (x)/*tan(x)/
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                             sec(tan(x))                                                                                                             
1sec(tan(x))(tan2(x)+1)((tan2(x)+1)2(tan2(tan(x))+1)tan(tan(x))(tan2(x)+1)2tan3(tan(x))6(tan2(x)+1)(tan2(tan(x))+1)tan(x)+6(tan2(x)+1)tan(x)tan2(tan(x))2(tan2(x)+1)tan(tan(x))4tan2(x)tan(tan(x)))\frac{1}{\sec{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \left(\left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2} \left(\tan^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} + 1\right) \tan{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} - \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2} \tan^{3}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} - 6 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \left(\tan^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} + 1\right) \tan{\left (x \right )} + 6 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan{\left (x \right )} \tan^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} - 2 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan{\left (\tan{\left (x \right )} \right )} - 4 \tan^{2}{\left (x \right )} \tan{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}\right)