Господин Экзамен

Производная ((a+x)/(a-x))^n

Функция f() - производная -го порядка в точке
v

График:

от до

Кусочно-заданная:

Решение

Вы ввели [src]
       n
/a + x\ 
|-----| 
\a - x/ 
$$\left(\frac{a + x}{a - x}\right)^{n}$$
  /       n\
d |/a + x\ |
--||-----| |
dx\\a - x/ /
$$\frac{\partial}{\partial x} \left(\frac{a + x}{a - x}\right)^{n}$$
Подробное решение
  1. Заменим .

  2. В силу правила, применим: получим

  3. Затем примените цепочку правил. Умножим на :

    1. Применим правило производной частного:

      и .

      Чтобы найти :

      1. дифференцируем почленно:

        1. Производная постоянной равна нулю.

        2. В силу правила, применим: получим

        В результате:

      Чтобы найти :

      1. дифференцируем почленно:

        1. Производная постоянной равна нулю.

        2. Производная произведения константы на функцию есть произведение этой константы на производную данной функции.

          1. В силу правила, применим: получим

          Таким образом, в результате:

        В результате:

      Теперь применим правило производной деления:

    В результате последовательности правил:

  4. Теперь упростим:


Ответ:

Первая производная [src]
         n                           
  /a + x\          /  1      a + x  \
n*|-----| *(a - x)*|----- + --------|
  \a - x/          |a - x          2|
                   \        (a - x) /
-------------------------------------
                a + x                
$$\frac{n \left(\frac{a + x}{a - x}\right)^{n} \left(a - x\right) \left(\frac{1}{a - x} + \frac{a + x}{\left(a - x\right)^{2}}\right)}{a + x}$$
Вторая производная [src]
                       /                  /    a + x\\
         n             |                n*|1 + -----||
  /a + x\  /    a + x\ |  1       1       \    a - x/|
n*|-----| *|1 + -----|*|----- - ----- + -------------|
  \a - x/  \    a - x/ \a - x   a + x       a + x    /
------------------------------------------------------
                        a + x                         
$$\frac{n \left(\frac{a + x}{a - x}\right)^{n} \left(1 + \frac{a + x}{a - x}\right) \left(\frac{n \left(1 + \frac{a + x}{a - x}\right)}{a + x} - \frac{1}{a + x} + \frac{1}{a - x}\right)}{a + x}$$
Третья производная [src]
                       /                                                      2                                    \
                       |                                         2 /    a + x\        /    a + x\       /    a + x\|
         n             |                                        n *|1 + -----|    3*n*|1 + -----|   3*n*|1 + -----||
  /a + x\  /    a + x\ |   2          2              2             \    a - x/        \    a - x/       \    a - x/|
n*|-----| *|1 + -----|*|-------- + -------- - --------------- + --------------- - --------------- + ---------------|
  \a - x/  \    a - x/ |       2          2   (a + x)*(a - x)              2                 2      (a + x)*(a - x)|
                       \(a + x)    (a - x)                          (a + x)           (a + x)                      /
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                       a + x                                                        
$$\frac{n \left(\frac{a + x}{a - x}\right)^{n} \left(1 + \frac{a + x}{a - x}\right) \left(\frac{n^{2} \left(1 + \frac{a + x}{a - x}\right)^{2}}{\left(a + x\right)^{2}} - \frac{3 n \left(1 + \frac{a + x}{a - x}\right)}{\left(a + x\right)^{2}} + \frac{3 n \left(1 + \frac{a + x}{a - x}\right)}{\left(a - x\right) \left(a + x\right)} + \frac{2}{\left(a + x\right)^{2}} - \frac{2}{\left(a - x\right) \left(a + x\right)} + \frac{2}{\left(a - x\right)^{2}}\right)}{a + x}$$