Δεύτερη παράγωγος της $$$\tan^{2}{\left(x \right)}$$$

Ο υπολογιστής θα βρει τη δεύτερη παράγωγο της $$$\tan^{2}{\left(x \right)}$$$, με εμφάνιση των βημάτων.

Σχετικοί υπολογιστές: Υπολογιστής Παραγώγου, Υπολογιστής λογαριθμικής παραγώγισης

Αφήστε κενό για αυτόματη ανίχνευση.
Αφήστε κενό, αν δεν χρειάζεστε την τιμή της παραγώγου σε ένα συγκεκριμένο σημείο.

Εάν η αριθμομηχανή δεν υπολόγισε κάτι ή έχετε εντοπίσει κάποιο σφάλμα, ή έχετε κάποια πρόταση/σχόλιο, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας.

Η είσοδός σας

Βρείτε $$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\tan^{2}{\left(x \right)}\right)$$$.

Λύση

Βρείτε την πρώτη παράγωγο $$$\frac{d}{dx} \left(\tan^{2}{\left(x \right)}\right)$$$

Η συνάρτηση $$$\tan^{2}{\left(x \right)}$$$ είναι η σύνθεση $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ των δύο συναρτήσεων $$$f{\left(u \right)} = u^{2}$$$ και $$$g{\left(x \right)} = \tan{\left(x \right)}$$$.

Εφαρμόστε τον κανόνα της αλυσίδας $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$:

$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\tan^{2}{\left(x \right)}\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(u^{2}\right) \frac{d}{dx} \left(\tan{\left(x \right)}\right)\right)}$$

Εφαρμόστε τον κανόνα της δύναμης $$$\frac{d}{du} \left(u^{n}\right) = n u^{n - 1}$$$ με $$$n = 2$$$:

$${\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(u^{2}\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(\tan{\left(x \right)}\right) = {\color{red}\left(2 u\right)} \frac{d}{dx} \left(\tan{\left(x \right)}\right)$$

Επιστροφή στην αρχική μεταβλητή:

$$2 {\color{red}\left(u\right)} \frac{d}{dx} \left(\tan{\left(x \right)}\right) = 2 {\color{red}\left(\tan{\left(x \right)}\right)} \frac{d}{dx} \left(\tan{\left(x \right)}\right)$$

Η παράγωγος της εφαπτομένης είναι $$$\frac{d}{dx} \left(\tan{\left(x \right)}\right) = \sec^{2}{\left(x \right)}$$$:

$$2 \tan{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\tan{\left(x \right)}\right)\right)} = 2 \tan{\left(x \right)} {\color{red}\left(\sec^{2}{\left(x \right)}\right)}$$

Άρα, $$$\frac{d}{dx} \left(\tan^{2}{\left(x \right)}\right) = 2 \tan{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)}$$$.

Στη συνέχεια, $$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\tan^{2}{\left(x \right)}\right) = \frac{d}{dx} \left(2 \tan{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)}\right)$$$

Εφαρμόστε τον κανόνα του σταθερού πολλαπλασιαστή $$$\frac{d}{dx} \left(c f{\left(x \right)}\right) = c \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right)$$$ με $$$c = 2$$$ και $$$f{\left(x \right)} = \tan{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)}$$$:

$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(2 \tan{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)}\right)\right)} = {\color{red}\left(2 \frac{d}{dx} \left(\tan{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)}\right)\right)}$$

Εφαρμόστε τον κανόνα του γινομένου $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)} g{\left(x \right)}\right) = \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right) g{\left(x \right)} + f{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$ με $$$f{\left(x \right)} = \sec^{2}{\left(x \right)}$$$ και $$$g{\left(x \right)} = \tan{\left(x \right)}$$$:

$$2 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\tan{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)}\right)\right)} = 2 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\sec^{2}{\left(x \right)}\right) \tan{\left(x \right)} + \sec^{2}{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(\tan{\left(x \right)}\right)\right)}$$

Η παράγωγος της εφαπτομένης είναι $$$\frac{d}{dx} \left(\tan{\left(x \right)}\right) = \sec^{2}{\left(x \right)}$$$:

$$2 \tan{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(\sec^{2}{\left(x \right)}\right) + 2 \sec^{2}{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\tan{\left(x \right)}\right)\right)} = 2 \tan{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(\sec^{2}{\left(x \right)}\right) + 2 \sec^{2}{\left(x \right)} {\color{red}\left(\sec^{2}{\left(x \right)}\right)}$$

Η συνάρτηση $$$\sec^{2}{\left(x \right)}$$$ είναι η σύνθεση $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ των δύο συναρτήσεων $$$f{\left(u \right)} = u^{2}$$$ και $$$g{\left(x \right)} = \sec{\left(x \right)}$$$.

Εφαρμόστε τον κανόνα της αλυσίδας $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$:

$$2 \tan{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\sec^{2}{\left(x \right)}\right)\right)} + 2 \sec^{4}{\left(x \right)} = 2 \tan{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(u^{2}\right) \frac{d}{dx} \left(\sec{\left(x \right)}\right)\right)} + 2 \sec^{4}{\left(x \right)}$$

Εφαρμόστε τον κανόνα της δύναμης $$$\frac{d}{du} \left(u^{n}\right) = n u^{n - 1}$$$ με $$$n = 2$$$:

$$2 \tan{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(u^{2}\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(\sec{\left(x \right)}\right) + 2 \sec^{4}{\left(x \right)} = 2 \tan{\left(x \right)} {\color{red}\left(2 u\right)} \frac{d}{dx} \left(\sec{\left(x \right)}\right) + 2 \sec^{4}{\left(x \right)}$$

Επιστροφή στην αρχική μεταβλητή:

$$4 \tan{\left(x \right)} {\color{red}\left(u\right)} \frac{d}{dx} \left(\sec{\left(x \right)}\right) + 2 \sec^{4}{\left(x \right)} = 4 \tan{\left(x \right)} {\color{red}\left(\sec{\left(x \right)}\right)} \frac{d}{dx} \left(\sec{\left(x \right)}\right) + 2 \sec^{4}{\left(x \right)}$$

Η παράγωγος της τέμνουσας είναι $$$\frac{d}{dx} \left(\sec{\left(x \right)}\right) = \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}$$$:

$$4 \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\sec{\left(x \right)}\right)\right)} + 2 \sec^{4}{\left(x \right)} = 4 \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)} {\color{red}\left(\tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}\right)} + 2 \sec^{4}{\left(x \right)}$$

Απλοποιήστε:

$$4 \tan^{2}{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)} + 2 \sec^{4}{\left(x \right)} = \left(-4 + \frac{6}{\cos^{2}{\left(x \right)}}\right) \sec^{2}{\left(x \right)}$$

Άρα, $$$\frac{d}{dx} \left(2 \tan{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)}\right) = \left(-4 + \frac{6}{\cos^{2}{\left(x \right)}}\right) \sec^{2}{\left(x \right)}$$$.

Επομένως, $$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\tan^{2}{\left(x \right)}\right) = \left(-4 + \frac{6}{\cos^{2}{\left(x \right)}}\right) \sec^{2}{\left(x \right)}$$$.

Απάντηση

$$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\tan^{2}{\left(x \right)}\right) = \left(-4 + \frac{6}{\cos^{2}{\left(x \right)}}\right) \sec^{2}{\left(x \right)}$$$A


Please try a new game Rotatly