Господин Экзамен

Другие калькуляторы

Вы ввели:

x/2*(sqrt(x^2+a^2))+a^2/2*log(x+(sqrt(x)^2+a^2))*x*exp(-x)

Что Вы имели ввиду?

Производная x/2*(sqrt(x^2+a^2))+a^2/2*log(x+(sqrt(x)^2+a^2))*x*exp(-x)

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

График:

от до

Кусочно-заданная:

Решение

Вы ввели [src]
     _________         /         2     \      
    /  2    2     2    |      ___     2|    -x
x*\/  x  + a     a *log\x + \/ x   + a /*x*e  
-------------- + -----------------------------
      2                        2              
$$\frac{a^{2} x e^{- x} \log{\left(a^{2} + \left(\sqrt{x}\right)^{2} + x \right)}}{2} + \frac{x \sqrt{a^{2} + x^{2}}}{2}$$
  /     _________         /         2     \      \
  |    /  2    2     2    |      ___     2|    -x|
d |x*\/  x  + a     a *log\x + \/ x   + a /*x*e  |
--|-------------- + -----------------------------|
dx\      2                        2              /
$$\frac{\partial}{\partial x} \left(\frac{a^{2} x e^{- x} \log{\left(a^{2} + \left(\sqrt{x}\right)^{2} + x \right)}}{2} + \frac{x \sqrt{a^{2} + x^{2}}}{2}\right)$$
Подробное решение
  1. дифференцируем почленно:

    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. дифференцируем почленно:

            1. В силу правила, применим: получим

            2. Производная постоянной равна нулю.

            В результате:

          В результате последовательности правил:

        В результате:

      Таким образом, в результате:

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

      1. Применим правило производной частного:

        и .

        Чтобы найти :

        1. Применяем правило производной умножения:

          ; найдём :

          1. В силу правила, применим: получим

          ; найдём :

          1. Заменим .

          2. Производная является .

          3. Затем примените цепочку правил. Умножим на :

            1. дифференцируем почленно:

              1. В силу правила, применим: получим

              2. Заменим .

              3. В силу правила, применим: получим

              4. Затем примените цепочку правил. Умножим на :

                1. В силу правила, применим: получим

                В результате последовательности правил:

              5. Производная постоянной равна нулю.

              В результате:

            В результате последовательности правил:

          В результате:

        Чтобы найти :

        1. Производная само оно.

        Теперь применим правило производной деления:

      Таким образом, в результате:

    В результате:

  2. Теперь упростим:


Ответ:

Первая производная [src]
   _________                              /         2     \               /         2     \        2 /    x\  -x 
  /  2    2           2          2  -x    |      ___     2|      2  -x    |      ___     2|     x*a *|1 + -|*e   
\/  x  + a           x          a *e  *log\x + \/ x   + a /   x*a *e  *log\x + \/ x   + a /          \    x/     
------------ + -------------- + --------------------------- - ----------------------------- + -------------------
     2              _________                2                              2                   /         2     \
                   /  2    2                                                                    |      ___     2|
               2*\/  x  + a                                                                   2*\x + \/ x   + a /
$$- \frac{a^{2} x e^{- x} \log{\left(a^{2} + \left(\sqrt{x}\right)^{2} + x \right)}}{2} + \frac{a^{2} x \left(1 + \frac{x}{x}\right) e^{- x}}{2 \left(a^{2} + \left(\sqrt{x}\right)^{2} + x\right)} + \frac{a^{2} e^{- x} \log{\left(a^{2} + \left(\sqrt{x}\right)^{2} + x \right)}}{2} + \frac{x^{2}}{2 \sqrt{a^{2} + x^{2}}} + \frac{\sqrt{a^{2} + x^{2}}}{2}$$
Вторая производная [src]
         3                                                    2  -x      2  -x    / 2      \        2  -x         2  -x
        x               3*x          2  -x    / 2      \   2*a *e     x*a *e  *log\a  + 2*x/   2*x*a *e      2*x*a *e  
- -------------- + -------------- - a *e  *log\a  + 2*x/ + -------- + ---------------------- - ---------- - -----------
             3/2        _________                           2                   2                2                    2
    / 2    2\          /  2    2                           a  + 2*x                             a  + 2*x    / 2      \ 
  2*\a  + x /      2*\/  a  + x                                                                             \a  + 2*x/ 
$$\frac{a^{2} x e^{- x} \log{\left(a^{2} + 2 x \right)}}{2} - a^{2} e^{- x} \log{\left(a^{2} + 2 x \right)} - \frac{2 a^{2} x e^{- x}}{a^{2} + 2 x} - \frac{2 a^{2} x e^{- x}}{\left(a^{2} + 2 x\right)^{2}} + \frac{2 a^{2} e^{- x}}{a^{2} + 2 x} - \frac{x^{3}}{2 \left(a^{2} + x^{2}\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{3 x}{2 \sqrt{a^{2} + x^{2}}}$$
Третья производная [src]
                        2               4           2  -x        2  -x       2  -x    / 2      \        2  -x         2  -x         2  -x      2  -x    / 2      \
      3              3*x             3*x         6*a *e       6*a *e      3*a *e  *log\a  + 2*x/   3*x*a *e      6*x*a *e      8*x*a *e     x*a *e  *log\a  + 2*x/
-------------- - ------------ + -------------- - -------- - ----------- + ---------------------- + ---------- + ----------- + ----------- - ----------------------
     _________            3/2              5/2    2                   2             2                2                    2             3             2           
    /  2    2    / 2    2\        / 2    2\      a  + 2*x   / 2      \                              a  + 2*x    / 2      \    / 2      \                          
2*\/  a  + x     \a  + x /      2*\a  + x /                 \a  + 2*x/                                          \a  + 2*x/    \a  + 2*x/                          
$$- \frac{a^{2} x e^{- x} \log{\left(a^{2} + 2 x \right)}}{2} + \frac{3 a^{2} e^{- x} \log{\left(a^{2} + 2 x \right)}}{2} + \frac{3 a^{2} x e^{- x}}{a^{2} + 2 x} + \frac{6 a^{2} x e^{- x}}{\left(a^{2} + 2 x\right)^{2}} - \frac{6 a^{2} e^{- x}}{a^{2} + 2 x} + \frac{8 a^{2} x e^{- x}}{\left(a^{2} + 2 x\right)^{3}} - \frac{6 a^{2} e^{- x}}{\left(a^{2} + 2 x\right)^{2}} + \frac{3 x^{4}}{2 \left(a^{2} + x^{2}\right)^{\frac{5}{2}}} - \frac{3 x^{2}}{\left(a^{2} + x^{2}\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{3}{2 \sqrt{a^{2} + x^{2}}}$$