Господин Экзамен

Другие калькуляторы


(x*sin(x))/(1+cos(x)^(2))

Производная (x*sin(x))/(1+cos(x)^(2))

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

График:

от до

Кусочно-заданная:

Решение

Вы ввели [src]
  x*sin(x) 
-----------
       2   
1 + cos (x)
$$\frac{x \sin{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}$$
d /  x*sin(x) \
--|-----------|
dx|       2   |
  \1 + cos (x)/
$$\frac{d}{d x} \frac{x \sin{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}$$
Подробное решение
  1. Применим правило производной частного:

    и .

    Чтобы найти :

    1. Применяем правило производной умножения:

      ; найдём :

      1. В силу правила, применим: получим

      ; найдём :

      1. Производная синуса есть косинус:

      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. Производная косинус есть минус синус:

        В результате последовательности правил:

      В результате:

    Теперь применим правило производной деления:

  2. Теперь упростим:


Ответ:

График
Первая производная [src]
                                   2          
   sin(x)       x*cos(x)    2*x*sin (x)*cos(x)
----------- + ----------- + ------------------
       2             2                     2  
1 + cos (x)   1 + cos (x)     /       2   \   
                              \1 + cos (x)/   
$$\frac{2 x \sin^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}}{\left(\cos^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2}} + \frac{x \cos{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1} + \frac{\sin{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}$$
Вторая производная [src]
                                             /                         2       2   \                            
                                             |   2         2      4*cos (x)*sin (x)|                            
                                         2*x*|cos (x) - sin (x) + -----------------|*sin(x)                     
                           2                 |                              2      |                 2          
                      4*sin (x)*cos(x)       \                       1 + cos (x)   /          4*x*cos (x)*sin(x)
2*cos(x) - x*sin(x) + ---------------- + -------------------------------------------------- + ------------------
                               2                                   2                                    2       
                        1 + cos (x)                         1 + cos (x)                          1 + cos (x)    
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                         2                                                      
                                                  1 + cos (x)                                                   
$$\frac{\frac{4 x \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1} - x \sin{\left(x \right)} + \frac{2 x \left(\frac{4 \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1} - \sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \sin{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1} + \frac{4 \sin^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1} + 2 \cos{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}$$
Третья производная [src]
                                                                                                                                                                                    /          2             2            2       2   \       
                         /                         2       2   \                                                       /                         2       2   \                 2    |     3*cos (x)     3*sin (x)    6*cos (x)*sin (x)|       
                         |   2         2      4*cos (x)*sin (x)|                                                       |   2         2      4*cos (x)*sin (x)|          8*x*sin (x)*|1 - ----------- + ----------- - -----------------|*cos(x)
                       6*|cos (x) - sin (x) + -----------------|*sin(x)                                            6*x*|cos (x) - sin (x) + -----------------|*cos(x)               |           2             2                     2 |       
                         |                              2      |                2                    2                 |                              2      |                      |    1 + cos (x)   1 + cos (x)     /       2   \  |       
                         \                       1 + cos (x)   /          12*cos (x)*sin(x)   6*x*sin (x)*cos(x)       \                       1 + cos (x)   /                      \                                  \1 + cos (x)/  /       
-3*sin(x) - x*cos(x) + ------------------------------------------------ + ----------------- - ------------------ + -------------------------------------------------- - ----------------------------------------------------------------------
                                                2                                   2                   2                                    2                                                              2                                 
                                         1 + cos (x)                         1 + cos (x)         1 + cos (x)                          1 + cos (x)                                                    1 + cos (x)                              
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                        2                                                                                                                     
                                                                                                                 1 + cos (x)                                                                                                                  
$$\frac{- \frac{8 x \left(- \frac{6 \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2}} + \frac{3 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1} - \frac{3 \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1} + 1\right) \sin^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1} - \frac{6 x \sin^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1} - x \cos{\left(x \right)} + \frac{6 x \left(\frac{4 \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1} - \sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \cos{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1} + \frac{12 \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1} - 3 \sin{\left(x \right)} + \frac{6 \left(\frac{4 \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1} - \sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \sin{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}}{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}$$
График
Производная (x*sin(x))/(1+cos(x)^(2))