Господин Экзамен

Другие калькуляторы


log((sqrt(x^2+1)-1)/(sqrt(x^2+1)+1))

Производная log((sqrt(x^2+1)-1)/(sqrt(x^2+1)+1))

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

График:

от до

Кусочно-заданная:

Решение

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

  2. Производная является .

  3. Затем примените цепочку правил. Умножим на :

    1. Применим правило производной частного:

      и .

      Чтобы найти :

      1. дифференцируем почленно:

        1. Производная постоянной равна нулю.

        2. Заменим .

        3. В силу правила, применим: получим

        4. Затем примените цепочку правил. Умножим на :

          1. дифференцируем почленно:

            1. Производная постоянной равна нулю.

            2. В силу правила, применим: получим

            В результате:

          В результате последовательности правил:

        В результате:

      Чтобы найти :

      1. дифференцируем почленно:

        1. Производная постоянной равна нулю.

        2. Заменим .

        3. В силу правила, применим: получим

        4. Затем примените цепочку правил. Умножим на :

          1. дифференцируем почленно:

            1. Производная постоянной равна нулю.

            2. В силу правила, применим: получим

            В результате:

          В результате последовательности правил:

        В результате:

      Теперь применим правило производной деления:

    В результате последовательности правил:

  4. Теперь упростим:


Ответ:

График
Первая производная [src]
                  /                                       /   ________    \      \
/   ________    \ |                                       |  /  2         |      |
|  /  2         | |              x                      x*\\/  x  + 1  - 1/      |
\\/  x  + 1  + 1/*|----------------------------- - ------------------------------|
                  |   ________ /   ________    \                                2|
                  |  /  2      |  /  2         |      ________ /   ________    \ |
                  |\/  x  + 1 *\\/  x  + 1  + 1/     /  2      |  /  2         | |
                  \                                \/  x  + 1 *\\/  x  + 1  + 1/ /
----------------------------------------------------------------------------------
                                    ________                                      
                                   /  2                                           
                                 \/  x  + 1  - 1                                  
$$\frac{\left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} - \frac{x \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)}{\sqrt{x^{2} + 1} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)^{2}}\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)}{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}$$
Вторая производная [src]
                                                                                             /             ________\                                      /             ________\                              
                                                                                             |            /      2 |                                      |            /      2 |                              
                                                                                           2 |     -1 + \/  1 + x  |                                    2 |     -1 + \/  1 + x  |                              
                                                                                          x *|-1 + ----------------|                                   x *|-1 + ----------------|                              
                                           ________                                          |            ________ |          /        ________\          |            ________ |          /        ________\  
                    2                     /      2                        2                  |           /      2  |        2 |       /      2 |          |           /      2  |        2 |       /      2 |  
     1             x               -1 + \/  1 + x                      2*x                   \     1 + \/  1 + x   /       x *\-1 + \/  1 + x  /          \     1 + \/  1 + x   /     2*x *\-1 + \/  1 + x  /  
----------- - ----------- - ----------------------------- - -------------------------- + --------------------------- + ----------------------------- - -------------------------- + ---------------------------
   ________           3/2      ________ /       ________\            /       ________\            /        ________\           3/2 /       ________\            /       ________\                             2
  /      2    /     2\        /      2  |      /      2 |   /     2\ |      /      2 |   /     2\ |       /      2 |   /     2\    |      /      2 |   /     2\ |      /      2 |            /       ________\ 
\/  1 + x     \1 + x /      \/  1 + x  *\1 + \/  1 + x  /   \1 + x /*\1 + \/  1 + x  /   \1 + x /*\-1 + \/  1 + x  /   \1 + x /   *\1 + \/  1 + x  /   \1 + x /*\1 + \/  1 + x  /   /     2\ |      /      2 | 
                                                                                                                                                                                    \1 + x /*\1 + \/  1 + x  / 
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                        ________                                                                                               
                                                                                                       /      2                                                                                                
                                                                                                -1 + \/  1 + x                                                                                                 
$$\frac{- \frac{x^{2} \left(\frac{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}{\sqrt{x^{2} + 1} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} + \frac{x^{2} \left(\frac{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}{\sqrt{x^{2} + 1} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)} + \frac{2 x^{2} \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)^{2}} - \frac{2 x^{2}}{\left(x^{2} + 1\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} + \frac{x^{2} \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} - \frac{x^{2}}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}}} - \frac{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}{\sqrt{x^{2} + 1} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} + \frac{1}{\sqrt{x^{2} + 1}}}{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}$$
Третья производная [src]
  /                                                                                                                        /                                           ________                                             /        ________\              /        ________\  \     /                                           ________                                             /        ________\              /        ________\  \                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               \
  |                                                                           ________                     ________        |                    2                     /      2                        2                   2 |       /      2 |            2 |       /      2 |  |     |                    2                     /      2                        2                   2 |       /      2 |            2 |       /      2 |  |                                                                                                                                    /             ________\       /             ________\                                                                                                           /             ________\                   /             ________\          |
  |                                                                          /      2                     /      2         |     1             x               -1 + \/  1 + x                      2*x                   x *\-1 + \/  1 + x  /         2*x *\-1 + \/  1 + x  /  |     |     1             x               -1 + \/  1 + x                      2*x                   x *\-1 + \/  1 + x  /         2*x *\-1 + \/  1 + x  /  |                                                                                                                                    |            /      2 |       |            /      2 |                                                                                                           |            /      2 |                   |            /      2 |          |
  |                                                                   -1 + \/  1 + x               -1 + \/  1 + x        2*|----------- - ----------- - ----------------------------- - -------------------------- + ----------------------------- + ---------------------------|   2*|----------- - ----------- - ----------------------------- - -------------------------- + ----------------------------- + ---------------------------|                                                                                                                                  2 |     -1 + \/  1 + x  |     2 |     -1 + \/  1 + x  |                                                                                                         2 |     -1 + \/  1 + x  |                 2 |     -1 + \/  1 + x  |          |
  |                                                              -1 + ----------------        -1 + ----------------        |   ________           3/2      ________ /       ________\            /       ________\           3/2 /       ________\                             2|     |   ________           3/2      ________ /       ________\            /       ________\           3/2 /       ________\                             2|                                                                                                                                 x *|-1 + ----------------|    x *|-1 + ----------------|                                                                                                      2*x *|-1 + ----------------|              2*x *|-1 + ----------------|          |
  |                                                                          ________                     ________         |  /      2    /     2\        /      2  |      /      2 |   /     2\ |      /      2 |   /     2\    |      /      2 |            /       ________\ |     |  /      2    /     2\        /      2  |      /      2 |   /     2\ |      /      2 |   /     2\    |      /      2 |            /       ________\ |          /        ________\                                                                            /        ________\          |            ________ |       |            ________ |           /        ________\              /        ________\               /        ________\             |            ________ |                   |            ________ |          |
  |                                                    2                    /      2                     /      2          |\/  1 + x     \1 + x /      \/  1 + x  *\1 + \/  1 + x  /   \1 + x /*\1 + \/  1 + x  /   \1 + x /   *\1 + \/  1 + x  /   /     2\ |      /      2 | |     |\/  1 + x     \1 + x /      \/  1 + x  *\1 + \/  1 + x  /   \1 + x /*\1 + \/  1 + x  /   \1 + x /   *\1 + \/  1 + x  /   /     2\ |      /      2 | |          |       /      2 |                      2                              2                      |       /      2 |          |           /      2  |       |           /      2  |         2 |       /      2 |            2 |       /      2 |             2 |       /      2 |             |           /      2  |                   |           /      2  |          |
  |       3                    6                    3*x               1 + \/  1 + x                1 + \/  1 + x           \                                                                                                                         \1 + x /*\1 + \/  1 + x  / /     \                                                                                                                         \1 + x /*\1 + \/  1 + x  / /        3*\-1 + \/  1 + x  /                   6*x                            6*x                     6*\-1 + \/  1 + x  /          \     1 + \/  1 + x   /       \     1 + \/  1 + x   /      6*x *\-1 + \/  1 + x  /         6*x *\-1 + \/  1 + x  /          3*x *\-1 + \/  1 + x  /             \     1 + \/  1 + x   /                   \     1 + \/  1 + x   /          |
x*|- ----------- - -------------------------- + ----------- + --------------------------- - -------------------------- - -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + ----------------------------- + --------------------------- + ------------------------------ + --------------------------- + --------------------------- - ---------------------------- - ---------------------------- - ------------------------------ - ----------------------------- - ------------------------------- + ------------------------------------------------|
  |          3/2            /       ________\           5/2            /        ________\            /       ________\                                                                   ________ /        ________\                                                                                                                                ________ /       ________\                                                                         3/2 /       ________\           2 /       ________\                                2                             2           2 /       ________\           2 /        ________\                              2                                3           5/2 /       ________\                                 2           3/2 /       ________\ /        ________\|
  |  /     2\      /     2\ |      /      2 |   /     2\      /     2\ |       /      2 |   /     2\ |      /      2 |                                                                  /      2  |       /      2 |                                                                                                                               /      2  |      /      2 |                                                                 /     2\    |      /      2 |   /     2\  |      /      2 |           3/2 /       ________\             /       ________\    /     2\  |      /      2 |   /     2\  |       /      2 |           2 /       ________\            3/2 /       ________\    /     2\    |      /      2 |           3/2 /        ________\    /     2\    |      /      2 | |       /      2 ||
  |  \1 + x /      \1 + x /*\1 + \/  1 + x  /   \1 + x /      \1 + x /*\-1 + \/  1 + x  /   \1 + x /*\1 + \/  1 + x  /                                                                \/  1 + x  *\-1 + \/  1 + x  /                                                                                                                             \/  1 + x  *\1 + \/  1 + x  /                                                                 \1 + x /   *\1 + \/  1 + x  /   \1 + x / *\1 + \/  1 + x  /   /     2\    |      /      2 |    /     2\ |      /      2 |    \1 + x / *\1 + \/  1 + x  /   \1 + x / *\-1 + \/  1 + x  /   /     2\  |      /      2 |    /     2\    |      /      2 |    \1 + x /   *\1 + \/  1 + x  /   /     2\    |       /      2 |    \1 + x /   *\1 + \/  1 + x  /*\-1 + \/  1 + x  /|
  \                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          \1 + x /   *\1 + \/  1 + x  /    \1 + x /*\1 + \/  1 + x  /                                                                 \1 + x / *\1 + \/  1 + x  /    \1 + x /   *\1 + \/  1 + x  /                                    \1 + x /   *\-1 + \/  1 + x  /                                                    /
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ________                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             /      2                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      -1 + \/  1 + x                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        
$$\frac{x \left(\frac{x^{2} \left(\frac{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}{\sqrt{x^{2} + 1} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{2} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} - \frac{x^{2} \left(\frac{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}{\sqrt{x^{2} + 1} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{2} \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)} - \frac{6 x^{2} \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{2} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)^{2}} + \frac{6 x^{2}}{\left(x^{2} + 1\right)^{2} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} - \frac{\frac{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}{\sqrt{x^{2} + 1} + 1} - 1}{\left(x^{2} + 1\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} + \frac{\frac{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}{\sqrt{x^{2} + 1} + 1} - 1}{\left(x^{2} + 1\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)} + \frac{2 \cdot \left(\frac{2 x^{2} \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)^{2}} - \frac{2 x^{2}}{\left(x^{2} + 1\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} + \frac{x^{2} \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} - \frac{x^{2}}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}}} - \frac{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}{\sqrt{x^{2} + 1} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} + \frac{1}{\sqrt{x^{2} + 1}}\right)}{\sqrt{x^{2} + 1} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} - \frac{2 \cdot \left(\frac{2 x^{2} \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)^{2}} - \frac{2 x^{2}}{\left(x^{2} + 1\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} + \frac{x^{2} \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} - \frac{x^{2}}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}}} - \frac{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}{\sqrt{x^{2} + 1} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} + \frac{1}{\sqrt{x^{2} + 1}}\right)}{\sqrt{x^{2} + 1} \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)} + \frac{2 x^{2} \left(\frac{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}{\sqrt{x^{2} + 1} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}} \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} - \frac{2 x^{2} \left(\frac{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}{\sqrt{x^{2} + 1} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}} \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)^{2}} + \frac{6 \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)^{2}} - \frac{6}{\left(x^{2} + 1\right) \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} - \frac{6 x^{2} \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)^{3}} + \frac{6 x^{2}}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)^{2}} - \frac{3 x^{2} \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{5}{2}} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} + \frac{3 x^{2}}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{5}{2}}} + \frac{3 \left(\sqrt{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}} \left(\sqrt{x^{2} + 1} + 1\right)} - \frac{3}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}}}\right)}{\sqrt{x^{2} + 1} - 1}$$
График
Производная log((sqrt(x^2+1)-1)/(sqrt(x^2+1)+1))