Господин Экзамен

Другие калькуляторы


sqrt((1+3*x)*2^(cot(x)^(2)))

Вы ввели:

sqrt((1+3*x)*2^(cot(x)^(2)))

Что Вы имели ввиду?

Производная sqrt((1+3*x)*2^(cot(x)^(2)))

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

График:

от до

Кусочно-заданная:

Решение

Вы ввели [src]
    ____________________
   /               2    
  /             cot (x) 
\/   (1 + 3*x)*2        
$$\sqrt{2^{\cot^{2}{\left(x \right)}} \left(3 x + 1\right)}$$
  /    ____________________\
  |   /               2    |
d |  /             cot (x) |
--\\/   (1 + 3*x)*2        /
dx                          
$$\frac{d}{d x} \sqrt{2^{\cot^{2}{\left(x \right)}} \left(3 x + 1\right)}$$
Подробное решение
  1. Заменим .

  2. В силу правила, применим: получим

  3. Затем примените цепочку правил. Умножим на :

    1. Применяем правило производной умножения:

      ; найдём :

      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:

      ; найдём :

      1. Заменим .

      2. Затем примените цепочку правил. Умножим на :

        1. Заменим .

        2. В силу правила, применим: получим

        3. Затем примените цепочку правил. Умножим на :

          1. Есть несколько способов вычислить эту производную.

            Method #1

            1. Перепишем функции, чтобы дифференцировать:

            2. Заменим .

            3. В силу правила, применим: получим

            4. Затем примените цепочку правил. Умножим на :

              1. Перепишем функции, чтобы дифференцировать:

              2. Применим правило производной частного:

                и .

                Чтобы найти :

                1. Производная синуса есть косинус:

                Чтобы найти :

                1. Производная косинус есть минус синус:

                Теперь применим правило производной деления:

              В результате последовательности правил:

            Method #2

            1. Перепишем функции, чтобы дифференцировать:

            2. Применим правило производной частного:

              и .

              Чтобы найти :

              1. Производная косинус есть минус синус:

              Чтобы найти :

              1. Производная синуса есть косинус:

              Теперь применим правило производной деления:

          В результате последовательности правил:

        В результате последовательности правил:

      В результате:

    В результате последовательности правил:

  4. Теперь упростим:


Ответ:

График
Первая производная [src]
              2                                                                                
           cot (x)             /      2          2                                            \
     2     -------             |   cot (x)    cot (x)           /          2   \              |
 -cot (x)     2      _________ |3*2          2       *(1 + 3*x)*\-2 - 2*cot (x)/*cot(x)*log(2)|
2        *2       *\/ 1 + 3*x *|---------- + -------------------------------------------------|
                               \    2                                2                        /
-----------------------------------------------------------------------------------------------
                                            1 + 3*x                                            
$$\frac{2^{- \cot^{2}{\left(x \right)}} 2^{\frac{\cot^{2}{\left(x \right)}}{2}} \sqrt{3 x + 1} \cdot \left(\frac{2^{\cot^{2}{\left(x \right)}} \left(3 x + 1\right) \left(- 2 \cot^{2}{\left(x \right)} - 2\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)}}{2} + \frac{3 \cdot 2^{\cot^{2}{\left(x \right)}}}{2}\right)}{3 x + 1}$$
Вторая производная [src]
    2    /                                                   /       /       2   \                        \ /       3            _________ /       2   \              \                                                                                                                                                                                                           \
 cot (x) |                                                   \-3 + 2*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*cot(x)*log(2)/*|- ----------- + 2*\/ 1 + 3*x *\1 + cot (x)/*cot(x)*log(2)|                                                                                                                                                                                                           |
 ------- |  /       /       2   \                        \                                                  |    _________                                            |   /       2   \ /            /       2   \                  2                     2    /       2   \                 \          /       2   \ /       /       2   \                        \              |
    2    |3*\-3 + 2*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*cot(x)*log(2)/                                                  \  \/ 1 + 3*x                                             /   \1 + cot (x)/*\-6*cot(x) + \1 + cot (x)/*(1 + 3*x) + 2*cot (x)*(1 + 3*x) + 2*cot (x)*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*log(2)/*log(2)   \1 + cot (x)/*\-3 + 2*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*cot(x)*log(2)/*cot(x)*log(2)|
2       *|------------------------------------------------ + ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- + --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - --------------------------------------------------------------------------|
         |                            3/2                                                                   4*(1 + 3*x)                                                                                                             _________                                                                                            _________                                |
         \                 2*(1 + 3*x)                                                                                                                                                                                            \/ 1 + 3*x                                                                                           \/ 1 + 3*x                                 /
$$2^{\frac{\cot^{2}{\left(x \right)}}{2}} \left(- \frac{\left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - 3\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)}}{\sqrt{3 x + 1}} + \frac{\left(2 \sqrt{3 x + 1} \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - \frac{3}{\sqrt{3 x + 1}}\right) \left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - 3\right)}{4 \cdot \left(3 x + 1\right)} + \frac{\left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot^{2}{\left(x \right)} + 2 \cdot \left(3 x + 1\right) \cot^{2}{\left(x \right)} + \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) - 6 \cot{\left(x \right)}\right) \log{\left(2 \right)}}{\sqrt{3 x + 1}} + \frac{3 \cdot \left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - 3\right)}{2 \left(3 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}\right)$$
Третья производная [src]
         /                                                                                                                                                                                                                    /                                2                         /       2   \                                2                                                                         \                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          \
    2    |                                                        /       /       2   \                        \ /       3            _________ /       2   \              \   /       /       2   \                        \ |       9           /       2   \    _________          12*\1 + cot (x)/*cot(x)*log(2)     /       2   \    _________    2       2          _________    2    /       2   \       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          /       2   \ /       3            _________ /       2   \              \ /            /       2   \                  2                     2    /       2   \                 \          /       2   \ /       /       2   \                        \ /       3            _________ /       2   \              \              |
 cot (x) |                                                      3*\-3 + 2*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*cot(x)*log(2)/*|- ----------- + 2*\/ 1 + 3*x *\1 + cot (x)/*cot(x)*log(2)|   \-3 + 2*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*cot(x)*log(2)/*|- ------------ + 4*\1 + cot (x)/ *\/ 1 + 3*x *log(2) - ------------------------------ + 4*\1 + cot (x)/ *\/ 1 + 3*x *cot (x)*log (2) + 8*\/ 1 + 3*x *cot (x)*\1 + cot (x)/*log(2)|                2                                                                       /                                                                                                                            2                                            2                                                                    \                                                                                                                                                       2                                                                                                                                                                 2                                                                                                                                                                                                        \1 + cot (x)/*|- ----------- + 2*\/ 1 + 3*x *\1 + cot (x)/*cot(x)*log(2)|*\-6*cot(x) + \1 + cot (x)/*(1 + 3*x) + 2*cot (x)*(1 + 3*x) + 2*cot (x)*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*log(2)/*log(2)   \1 + cot (x)/*\-3 + 2*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*cot(x)*log(2)/*|- ----------- + 2*\/ 1 + 3*x *\1 + cot (x)/*cot(x)*log(2)|*cot(x)*log(2)|
 ------- |     /       /       2   \                        \                                                    |    _________                                            |                                                  |           3/2                                                    _________                                                                                                      |   /       2   \  /       /       2   \                        \          /       2   \ |           2           3                      2    /       2   \            /       2   \                      /       2   \     3       2                  /       2   \                                  3    /       2   \                 |            /       2   \ /            /       2   \                  2                     2    /       2   \                 \          /       2   \     2       2    /       /       2   \                        \        2    /       2   \ /       /       2   \                        \            /       2   \     2    /            /       2   \                  2                     2    /       2   \                 \            /       2   \ /       /       2   \                        \                               |    _________                                            |                                                                                                                                                                              |    _________                                            |              |
    2    |  27*\-3 + 2*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*cot(x)*log(2)/                                                    \  \/ 1 + 3*x                                             /                                                  \  (1 + 3*x)                                                     \/ 1 + 3*x                                                                                                       /   \1 + cot (x)/ *\-3 + 2*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*cot(x)*log(2)/*log(2)   \1 + cot (x)/*\-9 - 27*cot (x) + 4*cot (x)*(1 + 3*x) - 18*cot (x)*\1 + cot (x)/*log(2) + 8*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*cot(x) + 4*\1 + cot (x)/ *cot (x)*log (2)*(1 + 3*x) + 6*\1 + cot (x)/ *(1 + 3*x)*cot(x)*log(2) + 12*cot (x)*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*log(2)/*log(2)   9*\1 + cot (x)/*\-6*cot(x) + \1 + cot (x)/*(1 + 3*x) + 2*cot (x)*(1 + 3*x) + 2*cot (x)*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*log(2)/*log(2)   \1 + cot (x)/ *cot (x)*log (2)*\-3 + 2*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*cot(x)*log(2)/   2*cot (x)*\1 + cot (x)/*\-3 + 2*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*cot(x)*log(2)/*log(2)   3*\1 + cot (x)/ *log (2)*\-6*cot(x) + \1 + cot (x)/*(1 + 3*x) + 2*cot (x)*(1 + 3*x) + 2*cot (x)*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*log(2)/*cot(x)   3*\1 + cot (x)/*\-3 + 2*\1 + cot (x)/*(1 + 3*x)*cot(x)*log(2)/*cot(x)*log(2)                 \  \/ 1 + 3*x                                             /                                                                                                                                                                              \  \/ 1 + 3*x                                             /              |
2       *|- ------------------------------------------------- - ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + -------------------------------------------------------------------- - --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - ----------------------------------------------------------------------------- + ----------------------------------------------------------------------------- + -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + ---------------------------------------------------------------------------- - --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
         |                               5/2                                                                               2                                                                                                                                                              8*(1 + 3*x)                                                                                                                                             _________                                                                                                                                                               _________                                                                                                                                                                                                   3/2                                                                                             _________                                                                       _________                                                                                                   _________                                                                                                          3/2                                                                                                                         2*(1 + 3*x)                                                                                                                                                      2*(1 + 3*x)                                                              |
         \                    4*(1 + 3*x)                                                                       4*(1 + 3*x)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     \/ 1 + 3*x                                                                                                                                                              \/ 1 + 3*x                                                                                                                                                                                         2*(1 + 3*x)                                                                                              \/ 1 + 3*x                                                                      \/ 1 + 3*x                                                                                                  \/ 1 + 3*x                                                                                                  (1 + 3*x)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      /
$$2^{\frac{\cot^{2}{\left(x \right)}}{2}} \left(- \frac{\left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - 3\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(2 \right)}^{2} \cot^{2}{\left(x \right)}}{\sqrt{3 x + 1}} + \frac{\left(2 \sqrt{3 x + 1} \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - \frac{3}{\sqrt{3 x + 1}}\right) \left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - 3\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)}}{2 \cdot \left(3 x + 1\right)} + \frac{2 \cdot \left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - 3\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot^{2}{\left(x \right)}}{\sqrt{3 x + 1}} + \frac{3 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \cdot \left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot^{2}{\left(x \right)} + 2 \cdot \left(3 x + 1\right) \cot^{2}{\left(x \right)} + \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) - 6 \cot{\left(x \right)}\right) \log{\left(2 \right)}^{2} \cot{\left(x \right)}}{\sqrt{3 x + 1}} - \frac{\left(2 \sqrt{3 x + 1} \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - \frac{3}{\sqrt{3 x + 1}}\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot^{2}{\left(x \right)} + 2 \cdot \left(3 x + 1\right) \cot^{2}{\left(x \right)} + \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) - 6 \cot{\left(x \right)}\right) \log{\left(2 \right)}}{2 \cdot \left(3 x + 1\right)} + \frac{\left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - 3\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(2 \right)}}{\sqrt{3 x + 1}} - \frac{\left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - 3\right) \left(4 \sqrt{3 x + 1} \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(2 \right)}^{2} \cot^{2}{\left(x \right)} + 8 \sqrt{3 x + 1} \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot^{2}{\left(x \right)} + 4 \sqrt{3 x + 1} \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(2 \right)} - \frac{12 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)}}{\sqrt{3 x + 1}} - \frac{9}{\left(3 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}\right)}{8 \cdot \left(3 x + 1\right)} - \frac{\left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(4 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(2 \right)}^{2} \cot^{3}{\left(x \right)} + 12 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot^{3}{\left(x \right)} + 6 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} + 4 \cdot \left(3 x + 1\right) \cot^{3}{\left(x \right)} + 8 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \cot{\left(x \right)} - 18 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot^{2}{\left(x \right)} - 27 \cot^{2}{\left(x \right)} - 9\right) \log{\left(2 \right)}}{\sqrt{3 x + 1}} - \frac{3 \cdot \left(2 \sqrt{3 x + 1} \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - \frac{3}{\sqrt{3 x + 1}}\right) \left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - 3\right)}{4 \left(3 x + 1\right)^{2}} + \frac{3 \cdot \left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - 3\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)}}{\left(3 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}} - \frac{9 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot^{2}{\left(x \right)} + 2 \cdot \left(3 x + 1\right) \cot^{2}{\left(x \right)} + \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) - 6 \cot{\left(x \right)}\right) \log{\left(2 \right)}}{2 \left(3 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}} - \frac{27 \cdot \left(2 \cdot \left(3 x + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \cot{\left(x \right)} - 3\right)}{4 \left(3 x + 1\right)^{\frac{5}{2}}}\right)$$
График
Производная sqrt((1+3*x)*2^(cot(x)^(2)))