Производная sec(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]
sec(x)*tan(x)
tan(x)sec(x)\tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}
d                
--(sec(x)*tan(x))
dx               
ddxtan(x)sec(x)\frac{d}{d x} \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}
Подробное решение
  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)=sec(x)f{\left(x \right)} = \sec{\left(x \right)}; найдём ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

    1. Перепишем функции, чтобы дифференцировать:

      sec(x)=1cos(x)\sec{\left(x \right)} = \frac{1}{\cos{\left(x \right)}}

    2. Заменим u=cos(x)u = \cos{\left(x \right)}.

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

    4. Затем примените цепочку правил. Умножим на ddxcos(x)\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)}:

      1. Производная косинус есть минус синус:

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

      В результате последовательности правил:

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

    g(x)=tan(x)g{\left(x \right)} = \tan{\left(x \right)}; найдём ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

    1. Перепишем функции, чтобы дифференцировать:

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

    2. 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)=sin(x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(x \right)} и g(x)=cos(x)g{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)}.

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

      1. Производная синуса есть косинус:

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

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

      1. Производная косинус есть минус синус:

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

      Теперь применим правило производной деления:

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

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

  2. Теперь упростим:

    1+2cos2(x)cos(x)\frac{-1 + \frac{2}{\cos^{2}{\left(x \right)}}}{\cos{\left(x \right)}}


Ответ:

1+2cos2(x)cos(x)\frac{-1 + \frac{2}{\cos^{2}{\left(x \right)}}}{\cos{\left(x \right)}}

График
02468-8-6-4-2-1010-5000050000
Первая производная [src]
   2             /       2   \       
tan (x)*sec(x) + \1 + tan (x)/*sec(x)
(tan2(x)+1)sec(x)+tan2(x)sec(x)\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \sec{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}
Вторая производная [src]
/         2   \              
\5 + 6*tan (x)/*sec(x)*tan(x)
(6tan2(x)+5)tan(x)sec(x)\left(6 \tan^{2}{\left(x \right)} + 5\right) \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}
Третья производная [src]
/   2    /         2   \     /       2   \ /         2   \     /       2   \ /         2   \        2    /       2   \\       
\tan (x)*\5 + 6*tan (x)/ + 2*\1 + tan (x)/*\1 + 3*tan (x)/ + 3*\1 + tan (x)/*\1 + 2*tan (x)/ + 6*tan (x)*\1 + tan (x)//*sec(x)
(3(tan2(x)+1)(2tan2(x)+1)+2(tan2(x)+1)(3tan2(x)+1)+6(tan2(x)+1)tan2(x)+(6tan2(x)+5)tan2(x))sec(x)\left(3 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(2 \tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + 2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(3 \tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + 6 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} + \left(6 \tan^{2}{\left(x \right)} + 5\right) \tan^{2}{\left(x \right)}\right) \sec{\left(x \right)}
График
Производная sec(x)*tan(x) /media/krcore-image-pods/hash/derivative/1/9c/b87f9899581664f53068cf7447c71.png