Производная 2*sin(x)/(cos(x))^3

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

   1. Применим правило производной частного:

      $\frac{d}{d x} \frac{f{\left(x \right)}}{g{\left(x \right)}} = \frac{- f{\left(x \right)} \frac{d}{d x} g{\left(x \right)} + g{\left(x \right)} \frac{d}{d x} f{\left(x \right)}}{g^{2}{\left(x \right)}}$

      $f{\left(x \right)} = \sin{\left(x \right)}$ и $g{\left(x \right)} = \cos^{3}{\left(x \right)}$.

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

      1. Производная синуса есть косинус:

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

      Чтобы найти $\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}$:

      1. Заменим $u = \cos{\left(x \right)}$.

      2. В силу правила, применим: $u^{3}$ получим $3 u^{2}$

      3. Затем примените цепочку правил. Умножим на $\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)}$:

         1. Производная косинус есть минус синус:

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

         В результате последовательности правил:

         $- 3 \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}$

      Теперь применим правило производной деления:

      $\frac{3 \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} + \cos^{4}{\left(x \right)}}{\cos^{6}{\left(x \right)}}$

   Таким образом, в результате: $\frac{2 \cdot \left(3 \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} + \cos^{4}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{6}{\left(x \right)}}$

2. Теперь упростим:

   $\frac{2 \cdot \left(2 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}{\cos^{4}{\left(x \right)}}$

Ответ:

$\frac{2 \cdot \left(2 - \cos{\left(2 x \right)}\right)}{\cos^{4}{\left(x \right)}}$