Производная tan(x)/cos(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]
tan(x)
------
cos(x)
tan(x)cos(x)\frac{\tan{\left (x \right )}}{\cos{\left (x \right )}}
Подробное решение
  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)=tan(x)f{\left (x \right )} = \tan{\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. Есть несколько способов вычислить эту производную.

      Один из способов:

      1. ddxtan(x)=1cos2(x)\frac{d}{d x} \tan{\left (x \right )} = \frac{1}{\cos^{2}{\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:

    1cos2(x)(1cos(x)(sin2(x)+cos2(x))+sin(x)tan(x))\frac{1}{\cos^{2}{\left (x \right )}} \left(\frac{1}{\cos{\left (x \right )}} \left(\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}\right) + \sin{\left (x \right )} \tan{\left (x \right )}\right)

  2. Теперь упростим:

    sin2(x)+1cos3(x)\frac{\sin^{2}{\left (x \right )} + 1}{\cos^{3}{\left (x \right )}}


Ответ:

sin2(x)+1cos3(x)\frac{\sin^{2}{\left (x \right )} + 1}{\cos^{3}{\left (x \right )}}

График
02468-8-6-4-2-1010-5000050000
Первая производная [src]
       2                   
1 + tan (x)   sin(x)*tan(x)
----------- + -------------
   cos(x)           2      
                 cos (x)   
tan2(x)+1cos(x)+sin(x)tan(x)cos2(x)\frac{\tan^{2}{\left (x \right )} + 1}{\cos{\left (x \right )}} + \frac{\sin{\left (x \right )} \tan{\left (x \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )}}
Вторая производная [src]
                           /       2   \               2                   
  /       2   \          2*\1 + tan (x)/*sin(x)   2*sin (x)*tan(x)         
2*\1 + tan (x)/*tan(x) + ---------------------- + ---------------- + tan(x)
                                 cos(x)                  2                 
                                                      cos (x)              
---------------------------------------------------------------------------
                                   cos(x)                                  
1cos(x)(2sin(x)cos(x)(tan2(x)+1)+2(tan2(x)+1)tan(x)+2sin2(x)cos2(x)tan(x)+tan(x))\frac{1}{\cos{\left (x \right )}} \left(\frac{2 \sin{\left (x \right )}}{\cos{\left (x \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) + 2 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan{\left (x \right )} + \frac{2 \sin^{2}{\left (x \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )}} \tan{\left (x \right )} + \tan{\left (x \right )}\right)
Третья производная [src]
                   2                                                                3                  2    /       2   \     /       2   \              
      /       2   \         2           2    /       2   \   5*sin(x)*tan(x)   6*sin (x)*tan(x)   6*sin (x)*\1 + tan (x)/   6*\1 + tan (x)/*sin(x)*tan(x)
3 + 2*\1 + tan (x)/  + 3*tan (x) + 4*tan (x)*\1 + tan (x)/ + --------------- + ---------------- + ----------------------- + -----------------------------
                                                                  cos(x)              3                      2                          cos(x)           
                                                                                   cos (x)                cos (x)                                        
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                          cos(x)                                                                         
1cos(x)(2(tan2(x)+1)2+6sin2(x)cos2(x)(tan2(x)+1)+6sin(x)cos(x)(tan2(x)+1)tan(x)+4(tan2(x)+1)tan2(x)+6sin3(x)cos3(x)tan(x)+5sin(x)cos(x)tan(x)+3tan2(x)+3)\frac{1}{\cos{\left (x \right )}} \left(2 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2} + \frac{6 \sin^{2}{\left (x \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) + \frac{6 \sin{\left (x \right )}}{\cos{\left (x \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan{\left (x \right )} + 4 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan^{2}{\left (x \right )} + \frac{6 \sin^{3}{\left (x \right )}}{\cos^{3}{\left (x \right )}} \tan{\left (x \right )} + \frac{5 \sin{\left (x \right )}}{\cos{\left (x \right )}} \tan{\left (x \right )} + 3 \tan^{2}{\left (x \right )} + 3\right)