Подробное решение
-
Заменим .
-
Производная является .
-
Затем примените цепочку правил. Умножим на :
-
Заменим .
-
В силу правила, применим: получим
-
Затем примените цепочку правил. Умножим на :
-
Заменим .
-
Производная синуса есть косинус:
-
Затем примените цепочку правил. Умножим на :
-
Не могу найти шаги в поиске этой производной.
Но производная
В результате последовательности правил:
В результате последовательности правил:
В результате последовательности правил:
Теперь упростим:
Ответ:
/ x \
3*x/ x\ | / / x\\ 3*x*e | / 3*x/ x\\
atan \e /*|3*log\atan\e // + -------------------|*cos\atan \e //
| / 2*x\ / x\|
\ \1 + e /*atan\e //
--------------------------------------------------------------------
/ 3*x/ x\\
3*sin\atan \e //
$$\frac{\left(3 \log{\left(\operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)} \right)} + \frac{3 x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right) \cos{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)} \operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)}}{3 \sin{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)}}$$
/ 2 2 \
| / x \ / x \ / 2*x x \ |
| | x*e / / x\\| / 3*x/ x\\ | x*e / / x\\| 3*x/ x\ 2/ 3*x/ x\\ | 2*x*e x*e | / 3*x/ x\\ x|
| 2 3*|------------------- + log\atan\e //| *cos\atan \e // 3*|------------------- + log\atan\e //| *atan \e /*cos \atan \e // |2 + x - -------- - -------------------|*cos\atan \e //*e |
| / x \ |/ 2*x\ / x\ | |/ 2*x\ / x\ | | 2*x / 2*x\ / x\| |
3*x/ x\ | | x*e / / x\\| 3*x/ x\ \\1 + e /*atan\e / / \\1 + e /*atan\e / / \ 1 + e \1 + e /*atan\e // |
atan \e /*|- 3*|------------------- + log\atan\e //| *atan \e / + --------------------------------------------------------- - ---------------------------------------------------------------------- + ------------------------------------------------------------|
| |/ 2*x\ / x\ | / 3*x/ x\\ 2/ 3*x/ x\\ / 2*x\ / x\ / 3*x/ x\\ |
\ \\1 + e /*atan\e / / sin\atan \e // sin \atan \e // \1 + e /*atan\e /*sin\atan \e // /
$$\left(- 3 \left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)} \right)} + \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right)^{2} \operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} - \frac{3 \left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)} \right)} + \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right)^{2} \cos^{2}{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)} \operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)}}{\sin^{2}{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)}} + \frac{3 \left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)} \right)} + \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right)^{2} \cos{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)}}{\sin{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)}} + \frac{\left(- \frac{2 x e^{2 x}}{e^{2 x} + 1} + x - \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}} + 2\right) e^{x} \cos{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \sin{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)} \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right) \operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)}$$
/ 3 3 3 3 / 2*x 2*x x 4*x x 2*x 3*x \ \
| / x \ / x \ / x \ / x \ | 6*e 8*x*e 3*e 8*x*e 3*x*e 2*x*e 6*x*e | / 3*x/ x\\ x / x \ / 2*x x \ / x \ / 2*x x \ / x \ / 2*x x \ |
| | x*e / / x\\| / 3*x/ x\\ | x*e / / x\\| 3*x/ x\ 2/ 3*x/ x\\ | x*e / / x\\| 6*x/ x\ 3/ 3*x/ x\\ | x*e / / x\\| 6*x/ x\ / 3*x/ x\\ |3 + x - -------- - -------- - ------------------- + ----------- - ------------------- + --------------------- + --------------------|*cos\atan \e //*e 3*x/ x\ | x*e / / x\\| | 2*x*e x*e | x | x*e / / x\\| | 2*x*e x*e | / 3*x/ x\\ x 3*x/ x\ 2/ 3*x/ x\\ | x*e / / x\\| | 2*x*e x*e | x|
| 3 9*|------------------- + log\atan\e //| *cos\atan \e // 27*|------------------- + log\atan\e //| *atan \e /*cos \atan \e // 18*|------------------- + log\atan\e //| *atan \e /*cos \atan \e // 18*|------------------- + log\atan\e //| *atan \e /*cos\atan \e // | 2*x 2*x / 2*x\ / x\ 2 / 2*x\ / x\ 2 2 | 9*atan \e /*|------------------- + log\atan\e //|*|2 + x - -------- - -------------------|*e 9*|------------------- + log\atan\e //|*|2 + x - -------- - -------------------|*cos\atan \e //*e 9*atan \e /*cos \atan \e //*|------------------- + log\atan\e //|*|2 + x - -------- - -------------------|*e |
| / x \ |/ 2*x\ / x\ | |/ 2*x\ / x\ | |/ 2*x\ / x\ | |/ 2*x\ / x\ | | 1 + e 1 + e \1 + e /*atan\e / / 2*x\ \1 + e /*atan\e / / 2*x\ 2/ x\ / 2*x\ / x\| |/ 2*x\ / x\ | | 2*x / 2*x\ / x\| |/ 2*x\ / x\ | | 2*x / 2*x\ / x\| |/ 2*x\ / x\ | | 2*x / 2*x\ / x\| |
3*x/ x\ | | x*e / / x\\| 3*x/ x\ \\1 + e /*atan\e / / \\1 + e /*atan\e / / \\1 + e /*atan\e / / \\1 + e /*atan\e / / \ \1 + e / \1 + e / *atan \e / \1 + e / *atan\e // \\1 + e /*atan\e / / \ 1 + e \1 + e /*atan\e // \\1 + e /*atan\e / / \ 1 + e \1 + e /*atan\e // \\1 + e /*atan\e / / \ 1 + e \1 + e /*atan\e // |
atan \e /*|- 27*|------------------- + log\atan\e //| *atan \e / + --------------------------------------------------------- - ----------------------------------------------------------------------- + ----------------------------------------------------------------------- + ---------------------------------------------------------------------- + ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - ----------------------------------------------------------------------------------------------- + ---------------------------------------------------------------------------------------------------- - -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| |/ 2*x\ / x\ | / 3*x/ x\\ 2/ 3*x/ x\\ 3/ 3*x/ x\\ / 3*x/ x\\ / 2*x\ / x\ / 3*x/ x\\ / 2*x\ / x\ / 2*x\ / x\ / 3*x/ x\\ / 2*x\ / x\ 2/ 3*x/ x\\ |
\ \\1 + e /*atan\e / / sin\atan \e // sin \atan \e // sin \atan \e // sin\atan \e // \1 + e /*atan\e /*sin\atan \e // \1 + e /*atan\e / \1 + e /*atan\e /*sin\atan \e // \1 + e /*atan\e /*sin \atan \e // /
$$\left(\frac{18 \left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)} \right)} + \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right)^{3} \cos{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)} \operatorname{atan}^{6 x}{\left(e^{x} \right)}}{\sin{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)}} + \frac{18 \left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)} \right)} + \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right)^{3} \cos^{3}{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)} \operatorname{atan}^{6 x}{\left(e^{x} \right)}}{\sin^{3}{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)}} - 27 \left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)} \right)} + \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right)^{3} \operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} - \frac{27 \left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)} \right)} + \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right)^{3} \cos^{2}{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)} \operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)}}{\sin^{2}{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)}} - \frac{9 \left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)} \right)} + \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right) \left(- \frac{2 x e^{2 x}}{e^{2 x} + 1} + x - \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}} + 2\right) e^{x} \operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}} - \frac{9 \left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)} \right)} + \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right) \left(- \frac{2 x e^{2 x}}{e^{2 x} + 1} + x - \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}} + 2\right) e^{x} \cos^{2}{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)} \operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \sin^{2}{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)} \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}} + \frac{9 \left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)} \right)} + \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right)^{3} \cos{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)}}{\sin{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)}} + \frac{9 \left(\log{\left(\operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)} \right)} + \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right) \left(- \frac{2 x e^{2 x}}{e^{2 x} + 1} + x - \frac{x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}} + 2\right) e^{x} \cos{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \sin{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)} \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}} + \frac{\left(\frac{8 x e^{4 x}}{\left(e^{2 x} + 1\right)^{2}} - \frac{8 x e^{2 x}}{e^{2 x} + 1} + x + \frac{6 x e^{3 x}}{\left(e^{2 x} + 1\right)^{2} \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}} - \frac{6 e^{2 x}}{e^{2 x} + 1} - \frac{3 x e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}} + 3 + \frac{2 x e^{2 x}}{\left(e^{2 x} + 1\right)^{2} \operatorname{atan}^{2}{\left(e^{x} \right)}} - \frac{3 e^{x}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right) e^{x} \cos{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)}}{\left(e^{2 x} + 1\right) \sin{\left(\operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)} \right)} \operatorname{atan}{\left(e^{x} \right)}}\right) \operatorname{atan}^{3 x}{\left(e^{x} \right)}$$