Производная tan(cot(x)-2)^(3)

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]
   3            
tan (cot(x) - 2)
tan3(cot(x)2)\tan^{3}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )}
Подробное решение
  1. Заменим u=tan(cot(x)2)u = \tan{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )}.

  2. В силу правила, применим: u3u^{3} получим 3u23 u^{2}

  3. Затем примените цепочку правил. Умножим на ddxtan(cot(x)2)\frac{d}{d x} \tan{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )}:

    1. Есть несколько способов вычислить эту производную.

      Один из способов:

      1. Заменим u=cot(x)2u = \cot{\left (x \right )} - 2.

      2. ddutan(u)=1cos2(u)\frac{d}{d u} \tan{\left (u \right )} = \frac{1}{\cos^{2}{\left (u \right )}}

      3. Затем примените цепочку правил. Умножим на ddx(cot(x)2)\frac{d}{d x}\left(\cot{\left (x \right )} - 2\right):

        1. дифференцируем cot(x)2\cot{\left (x \right )} - 2 почленно:

          1. Есть несколько способов вычислить эту производную.

            Один из способов:

            1. ddxcot(x)=1sin2(x)\frac{d}{d x} \cot{\left (x \right )} = - \frac{1}{\sin^{2}{\left (x \right )}}

          2. Производная постоянной 2-2 равна нулю.

          В результате: sin2(x)+cos2(x)cos2(x)tan2(x)- \frac{\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )} \tan^{2}{\left (x \right )}}

        В результате последовательности правил:

        sin2(x)+cos2(x)cos2(x)cos2(cot(x)2)tan2(x)- \frac{\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )} \cos^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} \tan^{2}{\left (x \right )}}

    В результате последовательности правил:

    3tan2(cot(x)2)cos2(cot(x)2)(sin2(cot(x)2)cos2(x)tan2(x)(sin2(x)+cos2(x))cos2(cot(x)2)cos2(x)tan2(x)(sin2(x)+cos2(x)))\frac{3 \tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )}}{\cos^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )}} \left(- \frac{\sin^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )} \tan^{2}{\left (x \right )}} \left(\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}\right) - \frac{\cos^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )} \tan^{2}{\left (x \right )}} \left(\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}\right)\right)

  4. Теперь упростим:

    3tan2(cot(x)2)cos2(x)cos2(cot(x)2)tan2(x)- \frac{3 \tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )} \cos^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} \tan^{2}{\left (x \right )}}


Ответ:

3tan2(cot(x)2)cos2(x)cos2(cot(x)2)tan2(x)- \frac{3 \tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )} \cos^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} \tan^{2}{\left (x \right )}}

График
02468-8-6-4-2-1010-2000000000010000000000
Первая производная [src]
     2             /       2            \ /        2   \
3*tan (cot(x) - 2)*\1 + tan (cot(x) - 2)/*\-1 - cot (x)/
3(tan2(cot(x)2)+1)(cot2(x)1)tan2(cot(x)2)3 \left(\tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} + 1\right) \left(- \cot^{2}{\left (x \right )} - 1\right) \tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )}
Вторая производная [src]
  /       2   \ /       2             \ /   2              /       2   \   /       2   \ /       2             \                          \                 
6*\1 + cot (x)/*\1 + tan (-2 + cot(x))/*\tan (-2 + cot(x))*\1 + cot (x)/ + \1 + cot (x)/*\1 + tan (-2 + cot(x))/ + cot(x)*tan(-2 + cot(x))/*tan(-2 + cot(x))
6(tan2(cot(x)2)+1)(cot2(x)+1)((tan2(cot(x)2)+1)(cot2(x)+1)+(cot2(x)+1)tan2(cot(x)2)+tan(cot(x)2)cot(x))tan(cot(x)2)6 \left(\tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} + 1\right) \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \left(\left(\tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} + 1\right) \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) + \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} + \tan{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} \cot{\left (x \right )}\right) \tan{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )}
Третья производная [src]
                                         /             2                        2                                                    2                                                                                                             2                                                                                                            \
   /       2   \ /       2             \ |/       2   \  /       2             \       2              /       2   \     /       2   \     4                     2       2                     3              /       2   \            /       2   \     2              /       2             \     /       2   \ /       2             \                        |
-6*\1 + cot (x)/*\1 + tan (-2 + cot(x))/*\\1 + cot (x)/ *\1 + tan (-2 + cot(x))/  + tan (-2 + cot(x))*\1 + cot (x)/ + 2*\1 + cot (x)/ *tan (-2 + cot(x)) + 2*cot (x)*tan (-2 + cot(x)) + 6*tan (-2 + cot(x))*\1 + cot (x)/*cot(x) + 7*\1 + cot (x)/ *tan (-2 + cot(x))*\1 + tan (-2 + cot(x))/ + 6*\1 + cot (x)/*\1 + tan (-2 + cot(x))/*cot(x)*tan(-2 + cot(x))/
6(tan2(cot(x)2)+1)(cot2(x)+1)((tan2(cot(x)2)+1)2(cot2(x)+1)2+7(tan2(cot(x)2)+1)(cot2(x)+1)2tan2(cot(x)2)+6(tan2(cot(x)2)+1)(cot2(x)+1)tan(cot(x)2)cot(x)+2(cot2(x)+1)2tan4(cot(x)2)+6(cot2(x)+1)tan3(cot(x)2)cot(x)+(cot2(x)+1)tan2(cot(x)2)+2tan2(cot(x)2)cot2(x))- 6 \left(\tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} + 1\right) \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \left(\left(\tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} + 1\right)^{2} \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2} + 7 \left(\tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} + 1\right) \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2} \tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} + 6 \left(\tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} + 1\right) \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} \cot{\left (x \right )} + 2 \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2} \tan^{4}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} + 6 \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan^{3}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} \cot{\left (x \right )} + \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} + 2 \tan^{2}{\left (\cot{\left (x \right )} - 2 \right )} \cot^{2}{\left (x \right )}\right)