Програма за намиране на производни стъпка по стъпка

Безплатна програма за намиране на първа производна стъпка по стъпка с обяснение на детайлите.

Функция
[tex]\frac{d}{d x}\left(\frac{cotg^{2}{\left (x \right )}}{\cos{\left (2 x \right )}} \left(\cos{\left (2 x \right )} + 1\right)\right)[/tex]

  1. Прилагаме правилото за частно, което е:

    [tex]\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)[/tex]

    [tex]f{\left (x \right )} = \left(\cos{\left (2 x \right )} + 1\right) cotg^{2}{\left (x \right )}[/tex] и [tex]g{\left (x \right )} = \cos{\left (2 x \right )}[/tex].

    Да намерим [tex]\frac{d}{d x} f{\left (x \right )}[/tex]:

    1. Прилагаме правилото за умножение:

      [tex]\frac{d}{d x}\left(f{\left (x \right )} g{\left (x \right )}\right) = f{\left (x \right )} \frac{d}{d x} g{\left (x \right )} + g{\left (x \right )} \frac{d}{d x} f{\left (x \right )}[/tex]

      [tex]f{\left (x \right )} = cotg^{2}{\left (x \right )}[/tex]; да намери [tex]\frac{d}{d x} f{\left (x \right )}[/tex]:

      1. Нека [tex]u = cotg{\left (x \right )}[/tex].

      2. Прилагаме правилото за степенуване: [tex]u^{2}[/tex] се преобразува в [tex]2 u[/tex]

      3. След това прилагаме правилото за диференциране на сложна функция. Умножаваме по [tex]\frac{d}{d x} cotg{\left (x \right )}[/tex]:

        1. Има няколко начина да намерим тази производна.

          Метод #1

          1. Пренаписваме функцията, за да е диференцирана:

            [tex]cotg{\left (x \right )} = \frac{1}{tg{\left (x \right )}}[/tex]

          2. Нека [tex]u = tg{\left (x \right )}[/tex].

          3. Прилагаме правилото за степенуване: [tex]\frac{1}{u}[/tex] се преобразува в [tex]- \frac{1}{u^{2}}[/tex]

          4. След това прилагаме правилото за диференциране на сложна функция. Умножаваме по [tex]\frac{d}{d x} tg{\left (x \right )}[/tex]:

            1. Пренаписваме функцията, за да е диференцирана:

              [tex]tg{\left (x \right )} = \frac{\sin{\left (x \right )}}{\cos{\left (x \right )}}[/tex]

            2. Прилагаме правилото за частно, което е:

              [tex]\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)[/tex]

              [tex]f{\left (x \right )} = \sin{\left (x \right )}[/tex] и [tex]g{\left (x \right )} = \cos{\left (x \right )}[/tex].

              Да намерим [tex]\frac{d}{d x} f{\left (x \right )}[/tex]:

              1. Производната на синус е косинус:

                [tex]\frac{d}{d x} \sin{\left (x \right )} = \cos{\left (x \right )}[/tex]

              Да намерим [tex]\frac{d}{d x} g{\left (x \right )}[/tex]:

              1. Производната на косинус е отрицателен синус:

                [tex]\frac{d}{d x} \cos{\left (x \right )} = - \sin{\left (x \right )}[/tex]

              Прилагаме правилото за частното:

              [tex]\frac{1}{\cos^{2}{\left (x \right )}} \left(\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}\right)[/tex]

            Производната на сложна функция е:

            [tex]- \frac{\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )} tg^{2}{\left (x \right )}}[/tex]

          Метод #2

          1. Пренаписваме функцията, за да е диференцирана:

            [tex]cotg{\left (x \right )} = \frac{\cos{\left (x \right )}}{\sin{\left (x \right )}}[/tex]

          2. Прилагаме правилото за частно, което е:

            [tex]\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)[/tex]

            [tex]f{\left (x \right )} = \cos{\left (x \right )}[/tex] и [tex]g{\left (x \right )} = \sin{\left (x \right )}[/tex].

            Да намерим [tex]\frac{d}{d x} f{\left (x \right )}[/tex]:

            1. Производната на косинус е отрицателен синус:

              [tex]\frac{d}{d x} \cos{\left (x \right )} = - \sin{\left (x \right )}[/tex]

            Да намерим [tex]\frac{d}{d x} g{\left (x \right )}[/tex]:

            1. Производната на синус е косинус:

              [tex]\frac{d}{d x} \sin{\left (x \right )} = \cos{\left (x \right )}[/tex]

            Прилагаме правилото за частното:

            [tex]\frac{1}{\sin^{2}{\left (x \right )}} \left(- \sin^{2}{\left (x \right )} - \cos^{2}{\left (x \right )}\right)[/tex]

        Производната на сложна функция е:

        [tex]- \frac{2 \left(\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}\right) cotg{\left (x \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )} tg^{2}{\left (x \right )}}[/tex]

      [tex]g{\left (x \right )} = \cos{\left (2 x \right )} + 1[/tex]; да намери [tex]\frac{d}{d x} g{\left (x \right )}[/tex]:

      1. Диференцираме [tex]\cos{\left (2 x \right )} + 1[/tex] почленно:

        1. Производната the const [tex]1[/tex] e 0.

        2. Нека [tex]u = 2 x[/tex].

        3. Производната на косинус е отрицателен синус:

          [tex]\frac{d}{d u} \cos{\left (u \right )} = - \sin{\left (u \right )}[/tex]

        4. След това прилагаме правилото за диференциране на сложна функция. Умножаваме по [tex]\frac{d}{d x}\left(2 x\right)[/tex]:

          1. Производната a const times a function е the const times the derivative of the function.

            1. Прилагаме правилото за степенуване: [tex]x[/tex] се преобразува в [tex]1[/tex]

            Така, резултатът е: [tex]2[/tex]

          Производната на сложна функция е:

          [tex]- 2 \sin{\left (2 x \right )}[/tex]

        Резултатът е: [tex]- 2 \sin{\left (2 x \right )}[/tex]

      Резултатът е: [tex]- \frac{2 cotg{\left (x \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )} tg^{2}{\left (x \right )}} \left(\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}\right) \left(\cos{\left (2 x \right )} + 1\right) - 2 \sin{\left (2 x \right )} cotg^{2}{\left (x \right )}[/tex]

    Да намерим [tex]\frac{d}{d x} g{\left (x \right )}[/tex]:

    1. Нека [tex]u = 2 x[/tex].

    2. Производната на косинус е отрицателен синус:

      [tex]\frac{d}{d u} \cos{\left (u \right )} = - \sin{\left (u \right )}[/tex]

    3. След това прилагаме правилото за диференциране на сложна функция. Умножаваме по [tex]\frac{d}{d x}\left(2 x\right)[/tex]:

      1. Производната a const times a function е the const times the derivative of the function.

        1. Прилагаме правилото за степенуване: [tex]x[/tex] се преобразува в [tex]1[/tex]

        Така, резултатът е: [tex]2[/tex]

      Производната на сложна функция е:

      [tex]- 2 \sin{\left (2 x \right )}[/tex]

    Прилагаме правилото за частното:

    [tex]\frac{1}{\cos^{2}{\left (2 x \right )}} \left(\left(- \frac{2 cotg{\left (x \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )} tg^{2}{\left (x \right )}} \left(\sin^{2}{\left (x \right )} + \cos^{2}{\left (x \right )}\right) \left(\cos{\left (2 x \right )} + 1\right) - 2 \sin{\left (2 x \right )} cotg^{2}{\left (x \right )}\right) \cos{\left (2 x \right )} + 2 \left(\cos{\left (2 x \right )} + 1\right) \sin{\left (2 x \right )} cotg^{2}{\left (x \right )}\right)[/tex]

  2. Сега опростяваме:

    [tex]\frac{- \frac{4}{tg^{3}{\left (x \right )}} + \frac{12 \cos^{3}{\left (x \right )}}{\sin{\left (x \right )}}}{\left(2 \sin^{2}{\left (x \right )} - 1\right)^{2}}[/tex]


Отговорът е:

[tex]\frac{- \frac{4}{tg^{3}{\left (x \right )}} + \frac{12 \cos^{3}{\left (x \right )}}{\sin{\left (x \right )}}}{\left(2 \sin^{2}{\left (x \right )} - 1\right)^{2}}[/tex]

Команди:
* - умножение
x^2 е x2
sqrt(x) e $\sqrt{x}$
sqrt[3](x) е $\sqrt[3]{x}$
pi = $\pi$
oo = $\infty$
(a+b)/(c+d) е $\frac{a+b}{c+d}$

Основните производни

$\frac{d}{dx}a=0$ - където a е константа

$\frac{d}{dx}x=1$

$\frac{d}{dx}x^n=nx^{n-1}$

$\frac{d}{dx}e^x=e^x$

$\frac{d}{dx}\text{ln}(x)=\frac1x$

$\frac{d}{dx}a^x=a^x\text{ln}(x)$

$(f\ g)' = f'g + fg'$ - правило за умножение

$(\frac{f}{g})' = \frac{f'g - fg'}{g^2}$ - правило за частно

$\frac{d}{dx}f(g(x)) = f'(g(x))g'(x)$ - производна на сложна функция(функция от функция)

$\frac{d}{dx}\sin(x)=\cos(x)$

$\frac{d}{dx}\cos(x)=-\sin(x)$

$\frac{d}{dx}\arcsin(x)=\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$

$\frac{d}{dx}\arccos(x)=-\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$

$\frac{d}{dx}\text{arctg}(x)=\frac{1}{1+x^2}$

$\frac{d}{dx}\text{arccotg}(x)=-\frac{1}{1+x^2}$

Други ресурси свързани с производни

Обратна връзка   За контакти:
Съдържание: 1 клас, 2 клас
    Facebook        Форум за математика (заключен)   
Copyright © 2005 - 2026 Копирането на материали е нарушение на закона за авторските права и сайтът ще си търси правата!