Производная tan(x)/sin(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)
------
sin(x)
tan(x)sin(x)\frac{\tan{\left (x \right )}}{\sin{\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)=sin(x)g{\left (x \right )} = \sin{\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 синуса есть косинус:

      ddxsin(x)=cos(x)\frac{d}{d x} \sin{\left (x \right )} = \cos{\left (x \right )}

    Теперь применим правило производной деления:

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

  2. Теперь упростим:

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


Ответ:

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

График
02468-8-6-4-2-1010-20002000
Первая производная [src]
       2                   
1 + tan (x)   cos(x)*tan(x)
----------- - -------------
   sin(x)           2      
                 sin (x)   
tan2(x)+1sin(x)cos(x)tan(x)sin2(x)\frac{\tan^{2}{\left (x \right )} + 1}{\sin{\left (x \right )}} - \frac{\cos{\left (x \right )} \tan{\left (x \right )}}{\sin^{2}{\left (x \right )}}
Вторая производная [src]
                           /       2   \               2                   
  /       2   \          2*\1 + tan (x)/*cos(x)   2*cos (x)*tan(x)         
2*\1 + tan (x)/*tan(x) - ---------------------- + ---------------- + tan(x)
                                 sin(x)                  2                 
                                                      sin (x)              
---------------------------------------------------------------------------
                                   sin(x)                                  
1sin(x)(2(tan2(x)+1)tan(x)2cos(x)sin(x)(tan2(x)+1)+tan(x)+2cos2(x)sin2(x)tan(x))\frac{1}{\sin{\left (x \right )}} \left(2 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan{\left (x \right )} - \frac{2 \cos{\left (x \right )}}{\sin{\left (x \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) + \tan{\left (x \right )} + \frac{2 \cos^{2}{\left (x \right )}}{\sin^{2}{\left (x \right )}} \tan{\left (x \right )}\right)
Третья производная [src]
                   2                                              3                                    2    /       2   \     /       2   \              
      /       2   \         2           2    /       2   \   6*cos (x)*tan(x)   5*cos(x)*tan(x)   6*cos (x)*\1 + tan (x)/   6*\1 + tan (x)/*cos(x)*tan(x)
3 + 2*\1 + tan (x)/  + 3*tan (x) + 4*tan (x)*\1 + tan (x)/ - ---------------- - --------------- + ----------------------- - -----------------------------
                                                                    3                sin(x)                  2                          sin(x)           
                                                                 sin (x)                                  sin (x)                                        
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                          sin(x)                                                                         
1sin(x)(2(tan2(x)+1)2+4(tan2(x)+1)tan2(x)6cos(x)sin(x)(tan2(x)+1)tan(x)+6cos2(x)sin2(x)(tan2(x)+1)+3tan2(x)+35cos(x)sin(x)tan(x)6cos3(x)sin3(x)tan(x))\frac{1}{\sin{\left (x \right )}} \left(2 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2} + 4 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan^{2}{\left (x \right )} - \frac{6 \cos{\left (x \right )}}{\sin{\left (x \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan{\left (x \right )} + \frac{6 \cos^{2}{\left (x \right )}}{\sin^{2}{\left (x \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) + 3 \tan^{2}{\left (x \right )} + 3 - \frac{5 \cos{\left (x \right )}}{\sin{\left (x \right )}} \tan{\left (x \right )} - \frac{6 \cos^{3}{\left (x \right )}}{\sin^{3}{\left (x \right )}} \tan{\left (x \right )}\right)