Производная sin(x^atan(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]
   / atan(x)\
sin\x       /
sin(xatan(x))\sin{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)}
d /   / atan(x)\\
--\sin\x       //
dx               
ddxsin(xatan(x))\frac{d}{d x} \sin{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)}
Подробное решение
  1. Заменим u=xatan(x)u = x^{\operatorname{atan}{\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 ddxxatan(x)\frac{d}{d x} x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}:

    1. Не могу найти шаги в поиске этой производной.

      Но производная

      (log(atan(x))+1)atanatan(x)(x)\left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(x \right)} \right)} + 1\right) \operatorname{atan}^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{\left(x \right)}

    В результате последовательности правил:

    (log(atan(x))+1)cos(xatan(x))atanatan(x)(x)\left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(x \right)} \right)} + 1\right) \cos{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)} \operatorname{atan}^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{\left(x \right)}


Ответ:

(log(atan(x))+1)cos(xatan(x))atanatan(x)(x)\left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(x \right)} \right)} + 1\right) \cos{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)} \operatorname{atan}^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{\left(x \right)}

График
02468-8-6-4-2-1010-1010
Первая производная [src]
 atan(x) /atan(x)   log(x)\    / atan(x)\
x       *|------- + ------|*cos\x       /
         |   x           2|              
         \          1 + x /              
xatan(x)(log(x)x2+1+atan(x)x)cos(xatan(x))x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{2} + 1} + \frac{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x}\right) \cos{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)}
Вторая производная [src]
         /                  2                                                                                                2              \
 atan(x) |/atan(x)   log(x)\     / atan(x)\   /atan(x)       2        2*x*log(x)\    / atan(x)\    atan(x) /atan(x)   log(x)\     / atan(x)\|
x       *||------- + ------| *cos\x       / - |------- - ---------- + ----------|*cos\x       / - x       *|------- + ------| *sin\x       /|
         ||   x           2|                  |    2       /     2\           2 |                          |   x           2|               |
         |\          1 + x /                  |   x      x*\1 + x /   /     2\  |                          \          1 + x /               |
         \                                    \                       \1 + x /  /                                                           /
xatan(x)(xatan(x)(log(x)x2+1+atan(x)x)2sin(xatan(x))+(log(x)x2+1+atan(x)x)2cos(xatan(x))(2xlog(x)(x2+1)22x(x2+1)+atan(x)x2)cos(xatan(x)))x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \left(- x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{2} + 1} + \frac{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x}\right)^{2} \sin{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)} + \left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{2} + 1} + \frac{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x}\right)^{2} \cos{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)} - \left(\frac{2 x \log{\left(x \right)}}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}} - \frac{2}{x \left(x^{2} + 1\right)} + \frac{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x^{2}}\right) \cos{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)}\right)
Третья производная [src]
         /                  3                 /                                                     2       \                                              3                                              3                                                                                                                                                                         \
 atan(x) |/atan(x)   log(x)\     / atan(x)\   |    6       2*atan(x)    2*log(x)        3        8*x *log(x)|    / atan(x)\    2*atan(x) /atan(x)   log(x)\     / atan(x)\      atan(x) /atan(x)   log(x)\     / atan(x)\     /atan(x)   log(x)\ /atan(x)       2        2*x*log(x)\    / atan(x)\      atan(x) /atan(x)   log(x)\ /atan(x)       2        2*x*log(x)\    / atan(x)\|
x       *||------- + ------| *cos\x       / - |--------- - --------- + --------- + ----------- - -----------|*cos\x       / - x         *|------- + ------| *cos\x       / - 3*x       *|------- + ------| *sin\x       / - 3*|------- + ------|*|------- - ---------- + ----------|*cos\x       / + 3*x       *|------- + ------|*|------- - ---------- + ----------|*sin\x       /|
         ||   x           2|                  |        2        3              2    2 /     2\            3 |                            |   x           2|                             |   x           2|                    |   x           2| |    2       /     2\           2 |                            |   x           2| |    2       /     2\           2 |              |
         |\          1 + x /                  |/     2\        x       /     2\    x *\1 + x /    /     2\  |                            \          1 + x /                             \          1 + x /                    \          1 + x / |   x      x*\1 + x /   /     2\  |                            \          1 + x / |   x      x*\1 + x /   /     2\  |              |
         \                                    \\1 + x /                \1 + x /                   \1 + x /  /                                                                                                                                    \                       \1 + x /  /                                               \                       \1 + x /  /              /
xatan(x)(x2atan(x)(log(x)x2+1+atan(x)x)3cos(xatan(x))3xatan(x)(log(x)x2+1+atan(x)x)3sin(xatan(x))+3xatan(x)(log(x)x2+1+atan(x)x)(2xlog(x)(x2+1)22x(x2+1)+atan(x)x2)sin(xatan(x))+(log(x)x2+1+atan(x)x)3cos(xatan(x))3(log(x)x2+1+atan(x)x)(2xlog(x)(x2+1)22x(x2+1)+atan(x)x2)cos(xatan(x))(8x2log(x)(x2+1)3+2log(x)(x2+1)2+6(x2+1)2+3x2(x2+1)2atan(x)x3)cos(xatan(x)))x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \left(- x^{2 \operatorname{atan}{\left(x \right)}} \left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{2} + 1} + \frac{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x}\right)^{3} \cos{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)} - 3 x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{2} + 1} + \frac{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x}\right)^{3} \sin{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)} + 3 x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{2} + 1} + \frac{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x}\right) \left(\frac{2 x \log{\left(x \right)}}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}} - \frac{2}{x \left(x^{2} + 1\right)} + \frac{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x^{2}}\right) \sin{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)} + \left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{2} + 1} + \frac{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x}\right)^{3} \cos{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)} - 3 \left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{2} + 1} + \frac{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x}\right) \left(\frac{2 x \log{\left(x \right)}}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}} - \frac{2}{x \left(x^{2} + 1\right)} + \frac{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x^{2}}\right) \cos{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)} - \left(- \frac{8 x^{2} \log{\left(x \right)}}{\left(x^{2} + 1\right)^{3}} + \frac{2 \log{\left(x \right)}}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}} + \frac{6}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}} + \frac{3}{x^{2} \left(x^{2} + 1\right)} - \frac{2 \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x^{3}}\right) \cos{\left(x^{\operatorname{atan}{\left(x \right)}} \right)}\right)
График
Производная sin(x^atan(x)) /media/krcore-image-pods/hash/derivative/5/44/a2153569707f449087b9f37ef3533.png