Derivata di $$$\tan{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)}$$$
Calcolatrici correlate: Calcolatrice di derivazione logaritmica, Calcolatore di derivazione implicita con passaggi
Il tuo input
Trova $$$\frac{d}{du} \left(\tan{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)}\right)$$$.
Soluzione
La funzione $$$\tan{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)}$$$ è la composizione $$$f{\left(g{\left(u \right)} \right)}$$$ di due funzioni $$$f{\left(v \right)} = \tan{\left(v \right)}$$$ e $$$g{\left(u \right)} = \frac{u}{2} + \frac{\pi}{4}$$$.
Applica la regola della catena $$$\frac{d}{du} \left(f{\left(g{\left(u \right)} \right)}\right) = \frac{d}{dv} \left(f{\left(v \right)}\right) \frac{d}{du} \left(g{\left(u \right)}\right)$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\tan{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)}\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{dv} \left(\tan{\left(v \right)}\right) \frac{d}{du} \left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4}\right)\right)}$$La derivata della tangente è $$$\frac{d}{dv} \left(\tan{\left(v \right)}\right) = \sec^{2}{\left(v \right)}$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dv} \left(\tan{\left(v \right)}\right)\right)} \frac{d}{du} \left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4}\right) = {\color{red}\left(\sec^{2}{\left(v \right)}\right)} \frac{d}{du} \left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4}\right)$$Torna alla variabile originale:
$$\sec^{2}{\left({\color{red}\left(v\right)} \right)} \frac{d}{du} \left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4}\right) = \sec^{2}{\left({\color{red}\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4}\right)} \right)} \frac{d}{du} \left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4}\right)$$La derivata di una somma/differenza è la somma/differenza delle derivate:
$$\sec^{2}{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4}\right)\right)} = \sec^{2}{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\frac{u}{2}\right) + \frac{d}{du} \left(\frac{\pi}{4}\right)\right)}$$La derivata di una costante è $$$0$$$:
$$\left({\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\frac{\pi}{4}\right)\right)} + \frac{d}{du} \left(\frac{u}{2}\right)\right) \sec^{2}{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)} = \left({\color{red}\left(0\right)} + \frac{d}{du} \left(\frac{u}{2}\right)\right) \sec^{2}{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)}$$Applica la regola del multiplo costante $$$\frac{d}{du} \left(c f{\left(u \right)}\right) = c \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right)$$$ con $$$c = \frac{1}{2}$$$ e $$$f{\left(u \right)} = u$$$:
$$\sec^{2}{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\frac{u}{2}\right)\right)} = \sec^{2}{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)} {\color{red}\left(\frac{\frac{d}{du} \left(u\right)}{2}\right)}$$Applica la regola della potenza $$$\frac{d}{du} \left(u^{n}\right) = n u^{n - 1}$$$ con $$$n = 1$$$, in altre parole, $$$\frac{d}{du} \left(u\right) = 1$$$:
$$\frac{\sec^{2}{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(u\right)\right)}}{2} = \frac{\sec^{2}{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)} {\color{red}\left(1\right)}}{2}$$Semplifica:
$$\frac{\sec^{2}{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)}}{2} = \frac{1}{1 - \sin{\left(u \right)}}$$Quindi, $$$\frac{d}{du} \left(\tan{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)}\right) = \frac{1}{1 - \sin{\left(u \right)}}$$$.
Risposta
$$$\frac{d}{du} \left(\tan{\left(\frac{u}{2} + \frac{\pi}{4} \right)}\right) = \frac{1}{1 - \sin{\left(u \right)}}$$$A