Господин Экзамен

Другие калькуляторы


1/(cos(3*x)^2*10*x^2)-1/(10*x^2)

Вы ввели:

1/(cos(3*x)^2*10*x^2)-1/(10*x^2)

Что Вы имели ввиду?

Производная 1/(cos(3*x)^2*10*x^2)-1/(10*x^2)

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

График:

от до

Кусочно-заданная:

Решение

Вы ввели [src]
         1              1  
1*--------------- - 1*-----
     2          2         2
  cos (3*x)*10*x      10*x 
$$1 \cdot \frac{1}{10 x^{2} \cos^{2}{\left(3 x \right)}} - 1 \cdot \frac{1}{10 x^{2}}$$
d /         1              1  \
--|1*--------------- - 1*-----|
dx|     2          2         2|
  \  cos (3*x)*10*x      10*x /
$$\frac{d}{d x} \left(1 \cdot \frac{1}{10 x^{2} \cos^{2}{\left(3 x \right)}} - 1 \cdot \frac{1}{10 x^{2}}\right)$$
Подробное решение
  1. дифференцируем почленно:

    1. Применим правило производной частного:

      и .

      Чтобы найти :

      1. Производная постоянной равна нулю.

      Чтобы найти :

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

        1. Применяем правило производной умножения:

          ; найдём :

          1. В силу правила, применим: получим

          ; найдём :

          1. Заменим .

          2. В силу правила, применим: получим

          3. Затем примените цепочку правил. Умножим на :

            1. Заменим .

            2. Производная косинус есть минус синус:

            3. Затем примените цепочку правил. Умножим на :

              1. 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 последовательности правил:

            В результате последовательности правил:

          В результате:

        Таким образом, в результате:

      Теперь применим правило производной деления:

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

      1. Заменим .

      2. В силу правила, применим: получим

      3. Затем примените цепочку правил. Умножим на :

        1. 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 последовательности правил:

      Таким образом, в результате:

    В результате:

  2. Теперь упростим:


Ответ:

График
Первая производная [src]
              1        /          2            2                  \
       ---------------*\- 20*x*cos (3*x) + 60*x *cos(3*x)*sin(3*x)/
           2    2                                                  
 1     10*x *cos (3*x)                                             
---- + ------------------------------------------------------------
   3                             2    2                            
5*x                          10*x *cos (3*x)                       
$$\frac{\frac{1}{10 x^{2} \cos^{2}{\left(3 x \right)}} \left(60 x^{2} \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(3 x \right)} - 20 x \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right)}{10 x^{2} \cos^{2}{\left(3 x \right)}} + \frac{1}{5 x^{3}}$$
Вторая производная [src]
                                                                                                              /  1   3*sin(3*x)\                                                                   
         2           2    2           2    2                                                                2*|- - + ----------|*(-cos(3*x) + 3*x*sin(3*x))                                        
  3   cos (3*x) - 9*x *cos (3*x) + 9*x *sin (3*x) - 12*x*cos(3*x)*sin(3*x)   2*(-cos(3*x) + 3*x*sin(3*x))     \  x    cos(3*x) /                              6*(-cos(3*x) + 3*x*sin(3*x))*sin(3*x)
- - - -------------------------------------------------------------------- - ---------------------------- + ----------------------------------------------- + -------------------------------------
  x                                    4                                                  3                                       3                                            4                   
                                  x*cos (3*x)                                        x*cos (3*x)                               cos (3*x)                                    cos (3*x)              
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                   3                                                                                               
                                                                                                5*x                                                                                                
$$\frac{\frac{2 \cdot \left(3 x \sin{\left(3 x \right)} - \cos{\left(3 x \right)}\right) \left(\frac{3 \sin{\left(3 x \right)}}{\cos{\left(3 x \right)}} - \frac{1}{x}\right)}{\cos^{3}{\left(3 x \right)}} - \frac{3}{x} + \frac{6 \cdot \left(3 x \sin{\left(3 x \right)} - \cos{\left(3 x \right)}\right) \sin{\left(3 x \right)}}{\cos^{4}{\left(3 x \right)}} - \frac{2 \cdot \left(3 x \sin{\left(3 x \right)} - \cos{\left(3 x \right)}\right)}{x \cos^{3}{\left(3 x \right)}} - \frac{9 x^{2} \sin^{2}{\left(3 x \right)} - 9 x^{2} \cos^{2}{\left(3 x \right)} - 12 x \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(3 x \right)} + \cos^{2}{\left(3 x \right)}}{x \cos^{4}{\left(3 x \right)}}}{5 x^{3}}$$
Третья производная [src]
  /                                                                                                                                                                                                                                                                                                    /              2                  \                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      \
  |                                                                                                                                                                                                                                                                                                    |    1    9*sin (3*x)   4*sin(3*x)|                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      |
  |                                                                                                                                                                                                                                                                       3*(-cos(3*x) + 3*x*sin(3*x))*|3 + -- + ----------- - ----------|                                                                                                                                  /  1   3*sin(3*x)\                              /  1   3*sin(3*x)\ /   2           2    2           2    2                              \     /  1   3*sin(3*x)\                                    |
  |                                                                      2                                     /                            2               2           2                  \     /   2           2    2           2    2                              \                                |     2       2         x*cos(3*x)|                                              /   2           2    2           2    2                              \            2*|- - + ----------|*(-cos(3*x) + 3*x*sin(3*x))   |- - + ----------|*\cos (3*x) - 9*x *cos (3*x) + 9*x *sin (3*x) - 12*x*cos(3*x)*sin(3*x)/   6*|- - + ----------|*(-cos(3*x) + 3*x*sin(3*x))*sin(3*x)|
  | 6     9*(-cos(3*x) + 3*x*sin(3*x))   -cos(3*x) + 3*x*sin(3*x)   9*sin (3*x)*(-cos(3*x) + 3*x*sin(3*x))   9*\-cos(3*x)*sin(3*x) - 3*x*cos (3*x) + 3*x*sin (3*x) + 6*x *cos(3*x)*sin(3*x)/   3*\cos (3*x) - 9*x *cos (3*x) + 9*x *sin (3*x) - 12*x*cos(3*x)*sin(3*x)/                                \    x     cos (3*x)              /   24*(-cos(3*x) + 3*x*sin(3*x))*sin(3*x)   9*\cos (3*x) - 9*x *cos (3*x) + 9*x *sin (3*x) - 12*x*cos(3*x)*sin(3*x)/*sin(3*x)     \  x    cos(3*x) /                              \  x    cos(3*x) /                                                                            \  x    cos(3*x) /                                    |
2*|---- + ---------------------------- + ------------------------ + -------------------------------------- - ------------------------------------------------------------------------------- + ------------------------------------------------------------------------ + ---------------------------------------------------------------- - -------------------------------------- - --------------------------------------------------------------------------------- - ----------------------------------------------- - ----------------------------------------------------------------------------------------- + --------------------------------------------------------|
  |   2                3                        2    3                               5                                                               4                                                                         2    4                                                                    3                                                      4                                                              5                                                                  3                                                                      4                                                                         4                            |
  \5*x            5*cos (3*x)                  x *cos (3*x)                       cos (3*x)                                                   5*x*cos (3*x)                                                                 5*x *cos (3*x)                                                          5*cos (3*x)                                          5*x*cos (3*x)                                                  5*x*cos (3*x)                                                      5*x*cos (3*x)                                                          5*x*cos (3*x)                                                               5*cos (3*x)                       /
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         3                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        x                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        
$$\frac{2 \cdot \left(\frac{6 \cdot \left(3 x \sin{\left(3 x \right)} - \cos{\left(3 x \right)}\right) \left(\frac{3 \sin{\left(3 x \right)}}{\cos{\left(3 x \right)}} - \frac{1}{x}\right) \sin{\left(3 x \right)}}{5 \cos^{4}{\left(3 x \right)}} + \frac{3 \cdot \left(3 x \sin{\left(3 x \right)} - \cos{\left(3 x \right)}\right) \left(\frac{9 \sin^{2}{\left(3 x \right)}}{\cos^{2}{\left(3 x \right)}} + 3 - \frac{4 \sin{\left(3 x \right)}}{x \cos{\left(3 x \right)}} + \frac{1}{x^{2}}\right)}{5 \cos^{3}{\left(3 x \right)}} + \frac{9 \cdot \left(3 x \sin{\left(3 x \right)} - \cos{\left(3 x \right)}\right) \sin^{2}{\left(3 x \right)}}{\cos^{5}{\left(3 x \right)}} + \frac{9 \cdot \left(3 x \sin{\left(3 x \right)} - \cos{\left(3 x \right)}\right)}{5 \cos^{3}{\left(3 x \right)}} - \frac{2 \cdot \left(3 x \sin{\left(3 x \right)} - \cos{\left(3 x \right)}\right) \left(\frac{3 \sin{\left(3 x \right)}}{\cos{\left(3 x \right)}} - \frac{1}{x}\right)}{5 x \cos^{3}{\left(3 x \right)}} + \frac{6}{5 x^{2}} - \frac{24 \cdot \left(3 x \sin{\left(3 x \right)} - \cos{\left(3 x \right)}\right) \sin{\left(3 x \right)}}{5 x \cos^{4}{\left(3 x \right)}} - \frac{\left(\frac{3 \sin{\left(3 x \right)}}{\cos{\left(3 x \right)}} - \frac{1}{x}\right) \left(9 x^{2} \sin^{2}{\left(3 x \right)} - 9 x^{2} \cos^{2}{\left(3 x \right)} - 12 x \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(3 x \right)} + \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right)}{5 x \cos^{4}{\left(3 x \right)}} - \frac{9 \cdot \left(9 x^{2} \sin^{2}{\left(3 x \right)} - 9 x^{2} \cos^{2}{\left(3 x \right)} - 12 x \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(3 x \right)} + \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \sin{\left(3 x \right)}}{5 x \cos^{5}{\left(3 x \right)}} - \frac{9 \cdot \left(6 x^{2} \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(3 x \right)} + 3 x \sin^{2}{\left(3 x \right)} - 3 x \cos^{2}{\left(3 x \right)} - \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(3 x \right)}\right)}{5 x \cos^{4}{\left(3 x \right)}} + \frac{3 x \sin{\left(3 x \right)} - \cos{\left(3 x \right)}}{x^{2} \cos^{3}{\left(3 x \right)}} + \frac{3 \cdot \left(9 x^{2} \sin^{2}{\left(3 x \right)} - 9 x^{2} \cos^{2}{\left(3 x \right)} - 12 x \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(3 x \right)} + \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right)}{5 x^{2} \cos^{4}{\left(3 x \right)}}\right)}{x^{3}}$$
График
Производная 1/(cos(3*x)^2*10*x^2)-1/(10*x^2)