Производная tan(1/cos(t))

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   \
tan|------|
   \cos(t)/
tan(1cos(t))\tan{\left (\frac{1}{\cos{\left (t \right )}} \right )}
Подробное решение
  1. Есть несколько способов вычислить эту производную.

    Один из способов:

    1. Заменим u=1cos(t)u = \frac{1}{\cos{\left (t \right )}}.

    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 ddt1cos(t)\frac{d}{d t} \frac{1}{\cos{\left (t \right )}}:

      1. Заменим u=cos(t)u = \cos{\left (t \right )}.

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

      3. Затем примените цепочку правил. Умножим на ddtcos(t)\frac{d}{d t} \cos{\left (t \right )}:

        1. Производная косинус есть минус синус:

          ddtcos(t)=sin(t)\frac{d}{d t} \cos{\left (t \right )} = - \sin{\left (t \right )}

        В результате последовательности правил:

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

      В результате последовательности правил:

      sin(t)cos2(t)cos2(1cos(t))\frac{\sin{\left (t \right )}}{\cos^{2}{\left (t \right )} \cos^{2}{\left (\frac{1}{\cos{\left (t \right )}} \right )}}

  2. Теперь упростим:

    sin(t)cos2(t)cos2(1cos(t))\frac{\sin{\left (t \right )}}{\cos^{2}{\left (t \right )} \cos^{2}{\left (\frac{1}{\cos{\left (t \right )}} \right )}}


Ответ:

sin(t)cos2(t)cos2(1cos(t))\frac{\sin{\left (t \right )}}{\cos^{2}{\left (t \right )} \cos^{2}{\left (\frac{1}{\cos{\left (t \right )}} \right )}}

График
02468-8-6-4-2-1010-2000020000
Первая производная [src]
/       2/  1   \\       
|1 + tan |------||*sin(t)
\        \cos(t)//       
-------------------------
            2            
         cos (t)         
sin(t)cos2(t)(tan2(1cos(t))+1)\frac{\sin{\left (t \right )}}{\cos^{2}{\left (t \right )}} \left(\tan^{2}{\left (\frac{1}{\cos{\left (t \right )}} \right )} + 1\right)
Вторая производная [src]
                   /                     2       /  1   \\
                   |         2      2*sin (t)*tan|------||
/       2/  1   \\ |    2*sin (t)                \cos(t)/|
|1 + tan |------||*|1 + --------- + ---------------------|
\        \cos(t)// |        2                 3          |
                   \     cos (t)           cos (t)       /
----------------------------------------------------------
                          cos(t)                          
1cos(t)(tan2(1cos(t))+1)(2sin2(t)cos2(t)+2sin2(t)cos3(t)tan(1cos(t))+1)\frac{1}{\cos{\left (t \right )}} \left(\tan^{2}{\left (\frac{1}{\cos{\left (t \right )}} \right )} + 1\right) \left(\frac{2 \sin^{2}{\left (t \right )}}{\cos^{2}{\left (t \right )}} + \frac{2 \sin^{2}{\left (t \right )}}{\cos^{3}{\left (t \right )}} \tan{\left (\frac{1}{\cos{\left (t \right )}} \right )} + 1\right)
Третья производная [src]
                   /         /  1   \                    2    /       2/  1   \\        2       2/  1   \         2       /  1   \\       
                   |    6*tan|------|        2      2*sin (t)*|1 + tan |------||   4*sin (t)*tan |------|   12*sin (t)*tan|------||       
/       2/  1   \\ |         \cos(t)/   6*sin (t)             \        \cos(t)//                 \cos(t)/                 \cos(t)/|       
|1 + tan |------||*|5 + ------------- + --------- + ---------------------------- + ---------------------- + ----------------------|*sin(t)
\        \cos(t)// |        cos(t)          2                    4                           4                        3           |       
                   \                     cos (t)              cos (t)                     cos (t)                  cos (t)        /       
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                    2                                                                     
                                                                 cos (t)                                                                  
sin(t)cos2(t)(tan2(1cos(t))+1)(2sin2(t)cos4(t)(tan2(1cos(t))+1)+6sin2(t)cos2(t)+12sin2(t)cos3(t)tan(1cos(t))+4sin2(t)cos4(t)tan2(1cos(t))+5+6tan(1cos(t))cos(t))\frac{\sin{\left (t \right )}}{\cos^{2}{\left (t \right )}} \left(\tan^{2}{\left (\frac{1}{\cos{\left (t \right )}} \right )} + 1\right) \left(\frac{2 \sin^{2}{\left (t \right )}}{\cos^{4}{\left (t \right )}} \left(\tan^{2}{\left (\frac{1}{\cos{\left (t \right )}} \right )} + 1\right) + \frac{6 \sin^{2}{\left (t \right )}}{\cos^{2}{\left (t \right )}} + \frac{12 \sin^{2}{\left (t \right )}}{\cos^{3}{\left (t \right )}} \tan{\left (\frac{1}{\cos{\left (t \right )}} \right )} + \frac{4 \sin^{2}{\left (t \right )}}{\cos^{4}{\left (t \right )}} \tan^{2}{\left (\frac{1}{\cos{\left (t \right )}} \right )} + 5 + \frac{6 \tan{\left (\frac{1}{\cos{\left (t \right )}} \right )}}{\cos{\left (t \right )}}\right)