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

  2. Производная синуса есть косинус:

    ddusin(u)=cos(u)\frac{d}{d u} \sin{\left (u \right )} = \cos{\left (u \right )}

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

    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)=xf{\left (x \right )} = x и g(x)=log(x)g{\left (x \right )} = \log{\left (x \right )}.

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

      1. В силу правила, применим: xx получим 11

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

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

      Теперь применим правило производной деления:

      log(x)1log2(x)\frac{\log{\left (x \right )} - 1}{\log^{2}{\left (x \right )}}

    В результате последовательности правил:

    cos(xlog(x))log2(x)(log(x)1)\frac{\cos{\left (\frac{x}{\log{\left (x \right )}} \right )}}{\log^{2}{\left (x \right )}} \left(\log{\left (x \right )} - 1\right)


Ответ:

cos(xlog(x))log2(x)(log(x)1)\frac{\cos{\left (\frac{x}{\log{\left (x \right )}} \right )}}{\log^{2}{\left (x \right )}} \left(\log{\left (x \right )} - 1\right)

График
02468-8-6-4-2-1010200-100
Первая производная [src]
/  1         1   \    /  x   \
|------ - -------|*cos|------|
|log(x)      2   |    \log(x)/
\         log (x)/            
(1log(x)1log2(x))cos(xlog(x))\left(\frac{1}{\log{\left (x \right )}} - \frac{1}{\log^{2}{\left (x \right )}}\right) \cos{\left (\frac{x}{\log{\left (x \right )}} \right )}
Вторая производная [src]
 /                            /      2   \    /  x   \\ 
 |            2               |1 - ------|*cos|------|| 
 |/      1   \     /  x   \   \    log(x)/    \log(x)/| 
-||1 - ------| *sin|------| + ------------------------| 
 \\    log(x)/     \log(x)/              x            / 
--------------------------------------------------------
                           2                            
                        log (x)                         
1log2(x)((11log(x))2sin(xlog(x))+1x(12log(x))cos(xlog(x)))- \frac{1}{\log^{2}{\left (x \right )}} \left(\left(1 - \frac{1}{\log{\left (x \right )}}\right)^{2} \sin{\left (\frac{x}{\log{\left (x \right )}} \right )} + \frac{1}{x} \left(1 - \frac{2}{\log{\left (x \right )}}\right) \cos{\left (\frac{x}{\log{\left (x \right )}} \right )}\right)
Третья производная [src]
/       6   \    /  x   \               3                                                      
|1 - -------|*cos|------|   /      1   \     /  x   \     /      1   \ /      2   \    /  x   \
|       2   |    \log(x)/   |1 - ------| *cos|------|   3*|1 - ------|*|1 - ------|*sin|------|
\    log (x)/               \    log(x)/     \log(x)/     \    log(x)/ \    log(x)/    \log(x)/
------------------------- - ------------------------- + ---------------------------------------
             2                        log(x)                            x*log(x)               
            x                                                                                  
-----------------------------------------------------------------------------------------------
                                               2                                               
                                            log (x)                                            
1log2(x)((11log(x))3log(x)cos(xlog(x))+3sin(xlog(x))xlog(x)(12log(x))(11log(x))+1x2(16log2(x))cos(xlog(x)))\frac{1}{\log^{2}{\left (x \right )}} \left(- \frac{\left(1 - \frac{1}{\log{\left (x \right )}}\right)^{3}}{\log{\left (x \right )}} \cos{\left (\frac{x}{\log{\left (x \right )}} \right )} + \frac{3 \sin{\left (\frac{x}{\log{\left (x \right )}} \right )}}{x \log{\left (x \right )}} \left(1 - \frac{2}{\log{\left (x \right )}}\right) \left(1 - \frac{1}{\log{\left (x \right )}}\right) + \frac{1}{x^{2}} \left(1 - \frac{6}{\log^{2}{\left (x \right )}}\right) \cos{\left (\frac{x}{\log{\left (x \right )}} \right )}\right)