Подробное решение
-
дифференцируем почленно:
-
Заменим .
-
В силу правила, применим: получим
-
Затем примените цепочку правил. Умножим на :
-
Заменим .
-
Производная является .
-
Затем примените цепочку правил. Умножим на :
-
Применим правило производной частного:
и .
Чтобы найти :
-
дифференцируем почленно:
-
Производная постоянной равна нулю.
-
Производная косинус есть минус синус:
В результате:
Чтобы найти :
-
Производная синуса есть косинус:
Теперь применим правило производной деления:
В результате последовательности правил:
В результате последовательности правил:
Производная произведения константы на функцию есть произведение этой константы на производную данной функции.
-
Производная произведения константы на функцию есть произведение этой константы на производную данной функции.
-
Применим правило производной частного:
и .
Чтобы найти :
-
Производная косинус есть минус синус:
Чтобы найти :
-
Производная синуса есть косинус:
Теперь применим правило производной деления:
Таким образом, в результате:
Таким образом, в результате:
В результате:
Теперь упростим:
Ответ:
/ (1 + cos(x))*cos(x)\
|-1 - -------------------|*sin(x)
2 | 2 |
1 cos (x) \ sin (x) /
- + --------- + ------------------------------------
2 2 _________________
2*sin (x) / /1 + cos(x)\
2*(1 + cos(x))* / log|----------|
\/ \ sin(x) /
$$\frac{\left(- \frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} - 1\right) \sin{\left(x \right)}}{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \sqrt{\log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}}} + \frac{1}{2} + \frac{\cos^{2}{\left(x \right)}}{2 \sin^{2}{\left(x \right)}}$$
2 2
2*cos (x)*(1 + cos(x)) / (1 + cos(x))*cos(x)\ 2 / (1 + cos(x))*cos(x)\ / (1 + cos(x))*cos(x)\ 2
1 + 2*cos(x) + ---------------------- |1 + -------------------|*cos(x) sin (x)*|1 + -------------------| |1 + -------------------| *sin (x)
3 2 | 2 | | 2 | | 2 |
cos (x) cos(x) sin (x) \ sin (x) / \ sin (x) / \ sin (x) /
- ------- - ------ + ------------------------------------- - ------------------------------------ - ------------------------------------- - ----------------------------------
3 sin(x) _________________ _________________ _________________ 2 3/2/1 + cos(x)\
sin (x) / /1 + cos(x)\ / /1 + cos(x)\ 2 / /1 + cos(x)\ 4*(1 + cos(x)) *log |----------|
2*(1 + cos(x))* / log|----------| 2*(1 + cos(x))* / log|----------| 2*(1 + cos(x)) * / log|----------| \ sin(x) /
\/ \ sin(x) / \/ \ sin(x) / \/ \ sin(x) /
$$- \frac{\left(\frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \sqrt{\log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}}} - \frac{\left(\frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 1\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \sqrt{\log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}}} - \frac{\cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)}} - \frac{\cos^{3}{\left(x \right)}}{\sin^{3}{\left(x \right)}} - \frac{\left(\frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 1\right)^{2} \sin^{2}{\left(x \right)}}{4 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}^{\frac{3}{2}}} + \frac{\frac{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos^{2}{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 2 \cos{\left(x \right)} + 1}{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \sqrt{\log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}}}$$
/ 2 \ 2 3 / 2 3 \ / 2 \ 2 / 2 \
| 2*cos (x)*(1 + cos(x))| / (1 + cos(x))*cos(x)\ 3 / (1 + cos(x))*cos(x)\ / (1 + cos(x))*cos(x)\ 3 / (1 + cos(x))*cos(x)\ 3 | 3*cos (x) 5*(1 + cos(x))*cos(x) 6*cos (x)*(1 + cos(x))| | 2*cos (x)*(1 + cos(x))| / (1 + cos(x))*cos(x)\ / (1 + cos(x))*cos(x)\ / (1 + cos(x))*cos(x)\ | 2*cos (x)*(1 + cos(x))|
|1 + 2*cos(x) + ----------------------|*sin(x) |1 + -------------------|*sin(x) sin (x)*|1 + -------------------| 3*|1 + -------------------| *sin (x) 3*|1 + -------------------| *sin (x) |2 + --------- + --------------------- + ----------------------|*sin(x) |1 + 2*cos(x) + ----------------------|*cos(x) 3*|1 + -------------------|*cos(x)*sin(x) 3*|1 + -------------------| *cos(x)*sin(x) 3*|1 + -------------------|*|1 + 2*cos(x) + ----------------------|*sin(x)
4 2 | 2 | | 2 | | 2 | | 2 | | 2 | | 2 2 4 | | 2 | | 2 | | 2 | | 2 | | 2 |
3*cos (x) 4*cos (x) \ sin (x) / \ sin (x) / \ sin (x) / \ sin (x) / \ sin (x) / \ sin (x) sin (x) sin (x) / \ sin (x) / \ sin (x) / \ sin (x) / \ sin (x) / \ sin (x) /
1 + --------- + --------- + ---------------------------------------------- + ------------------------------------ - ----------------------------------- - ------------------------------------ - ------------------------------------ - ----------------------------------------------------------------------- + ---------------------------------------------- - ----------------------------------------- - ------------------------------------------ + --------------------------------------------------------------------------
4 2 _________________ _________________ _________________ 3 3/2/1 + cos(x)\ 3 5/2/1 + cos(x)\ _________________ _________________ _________________ 2 3/2/1 + cos(x)\ 2 3/2/1 + cos(x)\
sin (x) sin (x) 2 / /1 + cos(x)\ / /1 + cos(x)\ 3 / /1 + cos(x)\ 4*(1 + cos(x)) *log |----------| 8*(1 + cos(x)) *log |----------| / /1 + cos(x)\ / /1 + cos(x)\ 2 / /1 + cos(x)\ 4*(1 + cos(x)) *log |----------| 4*(1 + cos(x)) *log |----------|
(1 + cos(x)) * / log|----------| 2*(1 + cos(x))* / log|----------| (1 + cos(x)) * / log|----------| \ sin(x) / \ sin(x) / 2*(1 + cos(x))* / log|----------| (1 + cos(x))* / log|----------| *sin(x) 2*(1 + cos(x)) * / log|----------| \ sin(x) / \ sin(x) /
\/ \ sin(x) / \/ \ sin(x) / \/ \ sin(x) / \/ \ sin(x) / \/ \ sin(x) / \/ \ sin(x) /
$$\frac{\left(\frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 1\right) \sin{\left(x \right)}}{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \sqrt{\log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}}} - \frac{3 \left(\frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 1\right) \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}}{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \sqrt{\log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}}} - \frac{\left(\frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 1\right) \sin^{3}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)^{3} \sqrt{\log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}}} + 1 + \frac{4 \cos^{2}{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + \frac{3 \cos^{4}{\left(x \right)}}{\sin^{4}{\left(x \right)}} - \frac{\left(\frac{5 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + \frac{6 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos^{3}{\left(x \right)}}{\sin^{4}{\left(x \right)}} + 2 + \frac{3 \cos^{2}{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}}\right) \sin{\left(x \right)}}{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \sqrt{\log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}}} - \frac{3 \left(\frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 1\right)^{2} \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}}{4 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}^{\frac{3}{2}}} - \frac{3 \left(\frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 1\right)^{2} \sin^{3}{\left(x \right)}}{4 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)^{3} \log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}^{\frac{3}{2}}} + \frac{\left(\frac{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos^{2}{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 2 \cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \sqrt{\log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}} \sin{\left(x \right)}} + \frac{\left(\frac{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos^{2}{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 2 \cos{\left(x \right)} + 1\right) \sin{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \sqrt{\log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}}} - \frac{3 \left(\frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 1\right)^{3} \sin^{3}{\left(x \right)}}{8 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)^{3} \log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}^{\frac{5}{2}}} + \frac{3 \left(\frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 1\right) \left(\frac{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos^{2}{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}} + 2 \cos{\left(x \right)} + 1\right) \sin{\left(x \right)}}{4 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\sin{\left(x \right)}} \right)}^{\frac{3}{2}}}$$