Производная 3^x/tan(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]
   x  
  3   
------
tan(x)
3xtan(x)\frac{3^{x}}{\tan{\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)=3xf{\left (x \right )} = 3^{x} и g(x)=tan(x)g{\left (x \right )} = \tan{\left (x \right )}.

    Чтобы найти ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left (x \right )}:

    1. ddx3x=3xlog(3)\frac{d}{d x} 3^{x} = 3^{x} \log{\left (3 \right )}

    Чтобы найти ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\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 )}}

    Теперь применим правило производной деления:

    1tan2(x)(3xcos2(x)(sin2(x)+cos2(x))+3xlog(3)tan(x))\frac{1}{\tan^{2}{\left (x \right )}} \left(- \frac{3^{x}}{\cos^{2}{\left (x \right )}} \left(\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}\right) + 3^{x} \log{\left (3 \right )} \tan{\left (x \right )}\right)

  2. Теперь упростим:

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


Ответ:

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

График
02468-8-6-4-2-1010-5000000050000000
Первая производная [src]
 x           x /        2   \
3 *log(3)   3 *\-1 - tan (x)/
--------- + -----------------
  tan(x)            2        
                 tan (x)     
3x(tan2(x)1)tan2(x)+3xlog(3)tan(x)\frac{3^{x} \left(- \tan^{2}{\left (x \right )} - 1\right)}{\tan^{2}{\left (x \right )}} + \frac{3^{x} \log{\left (3 \right )}}{\tan{\left (x \right )}}
Вторая производная [src]
   /                                          2                         \
   |                             /       2   \      /       2   \       |
 x |        2           2      2*\1 + tan (x)/    2*\1 + tan (x)/*log(3)|
3 *|-2 + log (3) - 2*tan (x) + ---------------- - ----------------------|
   |                                  2                   tan(x)        |
   \                               tan (x)                              /
-------------------------------------------------------------------------
                                  tan(x)                                 
3xtan(x)(2(tan2(x)+1)2tan2(x)2log(3)tan(x)(tan2(x)+1)2tan2(x)2+log2(3))\frac{3^{x}}{\tan{\left (x \right )}} \left(\frac{2 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2}}{\tan^{2}{\left (x \right )}} - \frac{2 \log{\left (3 \right )}}{\tan{\left (x \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) - 2 \tan^{2}{\left (x \right )} - 2 + \log^{2}{\left (3 \right )}\right)
Третья производная [src]
   /                                          3                   2                                                                     2       \
   |                    3        /       2   \       /       2   \      /       2   \               2    /       2   \     /       2   \        |
 x |          2      log (3)   6*\1 + tan (x)/    10*\1 + tan (x)/    6*\1 + tan (x)/*log(3)   3*log (3)*\1 + tan (x)/   6*\1 + tan (x)/ *log(3)|
3 *|-4 - 4*tan (x) + ------- - ---------------- + ----------------- - ---------------------- - ----------------------- + -----------------------|
   |                  tan(x)          4                   2                   tan(x)                      2                         3           |
   \                               tan (x)             tan (x)                                         tan (x)                   tan (x)        /
3x(6(tan2(x)+1)3tan4(x)+10(tan2(x)+1)2tan2(x)+6(tan2(x)+1)2tan3(x)log(3)6log(3)tan(x)(tan2(x)+1)3log2(3)tan2(x)(tan2(x)+1)4tan2(x)4+log3(3)tan(x))3^{x} \left(- \frac{6 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{3}}{\tan^{4}{\left (x \right )}} + \frac{10 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2}}{\tan^{2}{\left (x \right )}} + \frac{6 \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2}}{\tan^{3}{\left (x \right )}} \log{\left (3 \right )} - \frac{6 \log{\left (3 \right )}}{\tan{\left (x \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) - \frac{3 \log^{2}{\left (3 \right )}}{\tan^{2}{\left (x \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) - 4 \tan^{2}{\left (x \right )} - 4 + \frac{\log^{3}{\left (3 \right )}}{\tan{\left (x \right )}}\right)