Как найти производную уравнения калькулятор

bold{mathrm{Basic}} bold{alphabetagamma} bold{mathrm{ABGamma}} bold{sincos} bold{gedivrightarrow} bold{overline{x}spacemathbb{C}forall} bold{sumspaceintspaceproduct} bold{begin{pmatrix}square&square\square&squareend{pmatrix}} bold{H_{2}O}
square^{2} x^{square} sqrt{square} nthroot[msquare]{square} frac{msquare}{msquare} log_{msquare} pi theta infty int frac{d}{dx}
ge le cdot div x^{circ} (square) |square| (f:circ:g) f(x) ln e^{square}
left(squareright)^{‘} frac{partial}{partial x} int_{msquare}^{msquare} lim sum sin cos tan cot csc sec
alpha beta gamma delta zeta eta theta iota kappa lambda mu
nu xi pi rho sigma tau upsilon phi chi psi omega
A B Gamma Delta E Z H Theta K Lambda M
N Xi Pi P Sigma T Upsilon Phi X Psi Omega
sin cos tan cot sec csc sinh cosh tanh coth sech
arcsin arccos arctan arccot arcsec arccsc arcsinh arccosh arctanh arccoth arcsech
begin{cases}square\squareend{cases} begin{cases}square\square\squareend{cases} = ne div cdot times < > le ge
(square) [square] ▭:longdivision{▭} times twostack{▭}{▭} + twostack{▭}{▭} – twostack{▭}{▭} square! x^{circ} rightarrow lfloorsquarerfloor lceilsquarerceil
overline{square} vec{square} in forall notin exist mathbb{R} mathbb{C} mathbb{N} mathbb{Z} emptyset
vee wedge neg oplus cap cup square^{c} subset subsete superset supersete
int intint intintint int_{square}^{square} int_{square}^{square}int_{square}^{square} int_{square}^{square}int_{square}^{square}int_{square}^{square} sum prod
lim lim _{xto infty } lim _{xto 0+} lim _{xto 0-} frac{d}{dx} frac{d^2}{dx^2} left(squareright)^{‘} left(squareright)^{”} frac{partial}{partial x}
(2times2) (2times3) (3times3) (3times2) (4times2) (4times3) (4times4) (3times4) (2times4) (5times5)
(1times2) (1times3) (1times4) (1times5) (1times6) (2times1) (3times1) (4times1) (5times1) (6times1) (7times1)
mathrm{Радианы} mathrm{Степени} square! ( ) % mathrm{очистить}
arcsin sin sqrt{square} 7 8 9 div
arccos cos ln 4 5 6 times
arctan tan log 1 2 3
pi e x^{square} 0 . bold{=} +

Подпишитесь, чтобы подтвердить свой ответ

Подписаться

Войдите, чтобы сохранять заметки

Войти

Номер Строки

Примеры

  • frac{d}{dx}(frac{3x+9}{2-x})

  • frac{d^2}{dx^2}(frac{3x+9}{2-x})

  • (sin^2(theta))”

  • производное:от:f(x)=3-4x^2,::x=5

  • неявная:производная:frac{dy}{dx},:(x-y)^2=x+y-1

  • frac{partial}{partial ypartial x}(sin (x^2y^2))

  • frac{partial }{partial x}(sin (x^2y^2))

  • Показать больше

Описание

Поэтапное дифференцирование функций

derivative-calculator

ru

Блог-сообщения, имеющие отношение к Symbolab

  • Advanced Math Solutions – Derivative Calculator, Implicit Differentiation

    We’ve covered methods and rules to differentiate functions of the form y=f(x), where y is explicitly defined as…

    Read More

  • Введите Задачу

    Сохранить в блокнот!

    Войти

    Определение производной

    Определение. Пусть функция ( y = f(x) ) определена в некотором интервале, содержащем внутри себя точку ( x_0 ).
    Дадим аргументу приращение ( Delta x ) такое, чтобы не выйти из этого интервала. Найдем соответствующее приращение функции
    ( Delta y ) (при переходе от точки ( x_0 ) к точке ( x_0 + Delta x ) ) и составим отношение
    ( frac{Delta y}{Delta x} ). Если существует предел этого отношения при ( Delta x rightarrow 0 ), то
    указанный предел называют производной функции ( y=f(x) ) в точке ( x_0 ) и обозначают ( f'(x_0) ).

    $$ lim_{Delta x to 0} frac{Delta y}{Delta x} = f'(x_0) $$

    Для обозначения производной часто используют символ ( y’ ).
    Отметим, что ( y’ = f(x) ) – это новая функция, но, естественно, связанная с функцией ( y = f(x) ), определенная во всех точках (x), в которых
    существует указанный выше предел. Эту функцию называют так: производная функции ( y = f(x) ).

    Геометрический смысл производной состоит в следующем. Если к графику функции ( y = f(x) ) в точке с абсциссой ( x=a ) можно
    провести касательную, непараллельную оси (y), то ( f(a) ) выражает угловой коэффициент касательной:
    ( k = f'(a) )

    Поскольку ( k = tg(a) ), то верно равенство ( f'(a) = tg(a) ) .

    А теперь истолкуем определение производной с точки зрения приближенных равенств. Пусть функция ( y = f(x) ) имеет
    производную в конкретной точке ( x ):
    $$ lim_{Delta x to 0} frac{Delta y}{Delta x} = f'(x) $$

    Это означает, что около точки (x) выполняется приближенное равенство ( frac{Delta y}{Delta x} approx f'(x) ), т.е.
    ( Delta y approx f'(x) cdot Delta x ).
    Содержательный смысл полученного приближенного равенства заключается в следующем: приращение функции «почти пропорционально»
    приращению аргумента, причем коэффициентом пропорциональности является значение производной в заданной точке (x).
    Например, для функции ( y = x^2 ) справедливо приближенное равенство ( Delta y approx 2x cdot Delta x ).
    Если внимательно проанализировать определение производной, то мы обнаружим, что в нем заложен алгоритм ее нахождения.

    Сформулируем его.

    Как найти производную функции у = f(x) ?

    1. Зафиксировать значение ( x ), найти ( f(x) )
    2. Дать аргументу ( x ) приращение ( Delta x ), перейти в новую точку ( x+ Delta x ), найти ( f(x+ Delta x) )
    3. Найти приращение функции: ( Delta y = f(x + Delta x) – f(x) )
    4. Составить отношение ( frac{Delta y}{Delta x} )
    5. Вычислить $$ lim_{Delta x to 0} frac{Delta y}{Delta x} $$
    Этот предел и есть производная функции в точке (x).

    Если функция (y=f(x)) имеет производную в точке (x), то ее называют дифференцируемой в точке (x). Процедуру нахождения производной
    функции (y=f(x)) называют дифференцированием функции (y=f(x)).

    Обсудим такой вопрос: как связаны между собой непрерывность и дифференцируемость функции в точке.

    Пусть функция (y=f(x)) дифференцируема в точке (x). Тогда к графику функции в точке ( M(x; ; f(x)) ) можно провести касательную,
    причем, напомним, угловой коэффициент касательной равен ( f'(x) ). Такой график не может «разрываться» в точке (M), т. е. функция
    обязана быть непрерывной в точке (x).

    Это были рассуждения «на пальцах». Приведем более строгое рассуждение. Если функция (y=f(x)) дифференцируема в точке (x), то
    выполняется приближенное равенство ( Delta y approx f'(x) cdot Delta x ). Если в этом равенстве ( Delta x ) устремить к
    нулю, то и ( Delta y ) будет стремиться к нулю, а это и есть условие непрерывности функции в точке.

    Итак, если функция дифференцируема в точке х, то она и непрерывна в этой точке.

    Обратное утверждение неверно. Например: функция ( y=|x|) непрерывна везде, в частности в точке (x=0), но касательная к графику
    функции в «точке стыка» (0; 0) не существует. Если в некоторой точке к графику функции нельзя провести касательную, то в этой
    точке не существует производная.

    Еще один пример. Функция ( y=sqrt[3]{x} ) непрерывна на всей числовой прямой, в том числе в точке (x=0).
    И касательная к графику функции существует в любой точке, в том числе в точке (x=0). Но в этой точке касательная совпадает с осью (y),
    т. е. перпендикулярна оси абсцисс, ее уравнение имеет вид (x=0). Углового коэффициента у такой прямой нет, значит, не существует и
    ( f'(0) )

    Итак, мы познакомились с новым свойством функции — дифференцируемостью. А как по графику функции можно сделать вывод о ее
    дифференцируемости?

    Ответ фактически получен выше. Если в некоторой точке к графику функции можно провести касательную, не перпендикулярную оси
    абсцисс, то в этой точке функция дифференцируема. Если в некоторой точке касательная к графику функции не существует или она
    перпендикулярна оси абсцисс, то в этой точке функция не дифференцируема.

    Правила дифференцирования

    Операция нахождения производной называется дифференцированием.
    При выполнении этой операции часто приходится работать с частными, суммами, произведениями функций, а также с «функциями функций»,
    то есть сложными функциями. Исходя из определения производной, можно вывести правила дифференцирования, облегчающие эту работу.
    Если (C) — постоянное число и ( f=f(x), ; g=g(x) ) — некоторые дифференцируемые функции, то справедливы следующие правила дифференцирования:

    $$ C’=0 $$

    $$ x’=1 $$

    $$ ( f+g)’=f’+g’ $$

    $$ (fg)’=f’g + fg’ $$

    $$ (Cf)’=Cf’ $$

    $$ left(frac{f}{g} right) ‘ = frac{f’g-fg’}{g^2} $$

    $$ left(frac{C}{g} right) ‘ = -frac{Cg’}{g^2} $$

    Производная сложной функции:

    $$ f’_x(g(x)) = f’_g cdot g’_x $$

    Таблица производных некоторых функций

    $$ left( frac{1}{x} right) ‘ = -frac{1}{x^2} $$

    $$ ( sqrt{x} ) ‘ = frac{1}{2sqrt{x}} $$

    $$ left( x^a right) ‘ = a x^{a-1} $$

    $$ left( a^x right) ‘ = a^x cdot ln a $$

    $$ left( e^x right) ‘ = e^x $$

    $$ ( ln x )’ = frac{1}{x} $$

    $$ ( log_a x )’ = frac{1}{xln a} $$

    $$ ( sin x )’ = cos x $$

    $$ ( cos x )’ = -sin x $$

    $$ ( text{tg} x )’ = frac{1}{cos^2 x} $$

    $$ ( text{ctg} x )’ = -frac{1}{sin^2 x} $$

    $$ ( arcsin x )’ = frac{1}{sqrt{1-x^2}} $$

    $$ ( arccos x )’ = frac{-1}{sqrt{1-x^2}} $$

    $$ ( text{arctg} x )’ = frac{1}{1+x^2} $$

    $$ ( text{arcctg} x )’ = frac{-1}{1+x^2} $$

    Производная по-шагам

    Примеры производных

    • Производные от степенных функций
    • x^7/10
    • (x^2 - 1)/(x^a - 5)
    • Производные от сложных функций
    • sin(ln(x))
    • ln(sin(x))
    • Производные от показательных функций
    • e^(-x^2)
    • Производные от логарифмов
    • 1-log(x-5)
    • ln(a*x) / ln(x^3)
    • Производные от обратных тригонометрических функций
    • arcsin(1-x)
    • arctan(a*x + b)
    • Производная неявной функции
    • e^y/x = x*y + 1
    • Частная производная функции
    • x^2*sin(-y) + y/x
    • x*y*cos(z)

    Подробнее про Производная функции.

    Указанные выше примеры содержат также:

    • модуль или абсолютное значение: absolute(x) или |x|
    • квадратные корни sqrt(x),
      кубические корни cbrt(x)
    • тригонометрические функции:
      синус sin(x), косинус cos(x), тангенс tan(x), котангенс ctan(x)
    • показательные функции и экспоненты exp(x)
    • обратные тригонометрические функции:
      арксинус asin(x), арккосинус acos(x), арктангенс atan(x),
      арккотангенс acot(x)
    • натуральные логарифмы ln(x),
      десятичные логарифмы log(x)
    • гиперболические функции:
      гиперболический синус sh(x), гиперболический косинус ch(x),
      гиперболический тангенс и котангенс tanh(x), ctanh(x)
    • обратные гиперболические функции:
      гиперболический арксинус asinh(x), гиперболический арккосинус acosh(x),
      гиперболический арктангенс atanh(x), гиперболический арккотангенс acoth(x)
    • другие тригонометрические и гиперболические функции:
      секанс sec(x), косеканс csc(x), арксеканс asec(x),
      арккосеканс acsc(x), гиперболический секанс sech(x),
      гиперболический косеканс csch(x), гиперболический арксеканс asech(x),
      гиперболический арккосеканс acsch(x)
    • функции округления:
      в меньшую сторону floor(x), в большую сторону ceiling(x)
    • знак числа:
      sign(x)
    • для теории вероятности:
      функция ошибок erf(x) (интеграл вероятности),
      функция Лапласа laplace(x)
    • Факториал от x:
      x! или factorial(x)
    • Гамма-функция gamma(x)
    • Функция Ламберта LambertW(x)
    • Тригонометрические интегралы: Si(x),
      Ci(x),
      Shi(x),
      Chi(x)

    Правила ввода

    Можно делать следующие операции

    2*x
    – умножение
    3/x
    – деление
    x^2
    – возведение в квадрат
    x^3
    – возведение в куб
    x^5
    – возведение в степень
    x + 7
    – сложение
    x – 6
    – вычитание
    Действительные числа
    вводить в виде 7.5, не 7,5

    Постоянные

    pi
    – число Пи
    e
    – основание натурального логарифма
    i
    – комплексное число
    oo
    – символ бесконечности

    Производная функции

    Производной функции y=f(x) в точке x0 называется конечный предел отношения приращения функции в этой точке к приращению аргумента при стремлении последнего к нулю (см. пример).

    Если необходимо найти производные функции нескольких переменных z=f(x,y), то можно воспользоваться данным онлайн-калькулятором. Решение оформляется в формате Word.

    • Решение онлайн
    • Видеоинструкция
    • Также решают

    Правила ввода функции, заданной в явном виде

    Примеры

    x^2/(x+2)

    cos2(2x+π)(cos(2*x+pi))^2

    x+(x-1)^(2/3)

    Правила ввода функции, заданной в неявном виде

    Примеры

    x^2/(1+y)

    cos2(2x+y)(cos(2*x+y))^2

    1+(x-y)^(2/3)

    Если функция задана в виде y2-x=cos(y), то ее необходимо записать так: y^2-x-cos(y).

    Правила ввода функции, заданной в параметрическом виде

    1. Все переменные выражаются через t

    Примеры

    t^2/(1+t)

    cos2(t)cos(t)^2

    1+(t-1)^(2/3)

    Правила ввода функции, заданной в параметрическом виде

    1. Все переменные выражаются через t

    Примеры

    t^2/(1+t)

    cos2(t)cos(t)^2

    1+(t-1)^(2/3)

    Как найти производную, исходяя из ее определения?

    Правила нахождения производных

    Пример 1. Найти производную функции y=cos4x.

    Решение.

    Внешней функцией здесь служит степенная функция: cos(x) возводится в четвертую степень. Дифференцируя эту степенную функцию по промежуточному аргументу cos(x), получим

    (cos4x)′cos x = 4cos4-1x = 4cos3x

    но промежуточный аргумент cos(x) – функция независимой переменной х; поэтому надо полученный результат умножить на производную от cos(x) по независимой переменной х . Таким образом, получим

    y′x = (cos4x)′cos x·(cosx)′x = 4·cos3x·(-sin x) = -4·cos3x·sin x

    При дифференцировании функций нет необходимости в таких подробных записях. Результат следует писать сразу, представляя последовательно в уме промежуточные аргументы.

    Пример 2. Найти производную функции

    .

    .

    В некоторых случаях, если, например, нужно найти производную функции y = (u(x))v(x), или функции, заданной в виде произведения большого числа сомножителей, используется так называемый способ логарифмического дифференцирования.

    Пример 3. Найти производную функции

    .

    Решение.

    Применим метод логарифмического дифференцирования. Рассмотрим функцию

    Учитывая, что , будем иметь

    Но , откуда

    .

    Пример 4. Найти производную функции y=xex

    Решение.

    ;

    .

    Прикладное использование производной

    Вычисление производной первого и второго порядка используется во многих прикладных задачах. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

    1. Нахождение экстремумов функции одной переменной осуществляют приравниванием к нулю производной: f'(x)=0. Этот этап является основным для построения графика функции методом дифференциального исчисления.
    2. Значение производной в точке x0 позволяет находить уравнение касательной к графику функции.
    3. Отношение производных позволяет вычислять пределы по правилу Лопиталя.
    4. В математической статистике плотность распределения f(x) определяют как производную от функции распределения F(x).
    5. При отыскании частного решения линейного дифференциального уравнения требуется вычислять производную в точке.
    6. В методе Ньютона с помощью производной отделяют корни нелинейных уравнений.

    Задать свои вопросы или оставить замечания можно внизу страницы в разделе Disqus.
    Можно также оставить заявку на помощь в решении своих задач у наших проверенных партнеров (здесь или здесь).

    Решение производных

    Что такое производная и как её решить

    В науке под производной имеют в виду скорость изменения чего-либо, например скорость движения материальной точки. Производная функции — это предел отношения приращения функции к приращению аргумента при стремлении последнего к 0. Чтобы найти производную функции, необходимо ее продифференцировать.

    Данный калькулятор решает задачи по вычислению производной как от элементарной, так и от сложной функции. Для решения задачи: введите функцию с переменной х, для которой нужно найти производную и за пару секунд получите результат.

    Пример вычисления производной

    Предположим перед нами стоит задача вычисления производной, как приведено на нижеследующей картинке:

    Решение производных

    Комбинация клавиш, которые нам необходимо использовать для вычислений на онлайн-калькуляторе выглядит следующим образом:

    Добавить комментарий