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Derivada de $$$\tan{\left(\frac{x}{2} \right)}$$$
Calculadoras relacionadas: Calculadora de Derivação Logarítmica, Calculadora de Diferenciação Implícita com Passos
Sua entrada
Encontre $$$\frac{d}{dx} \left(\tan{\left(\frac{x}{2} \right)}\right)$$$.
Solução
A função $$$\tan{\left(\frac{x}{2} \right)}$$$ é a composição $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ de duas funções $$$f{\left(u \right)} = \tan{\left(u \right)}$$$ e $$$g{\left(x \right)} = \frac{x}{2}$$$.
Aplique a regra da cadeia $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\tan{\left(\frac{x}{2} \right)}\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\tan{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(\frac{x}{2}\right)\right)}$$A derivada da tangente é $$$\frac{d}{du} \left(\tan{\left(u \right)}\right) = \sec^{2}{\left(u \right)}$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\tan{\left(u \right)}\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(\frac{x}{2}\right) = {\color{red}\left(\sec^{2}{\left(u \right)}\right)} \frac{d}{dx} \left(\frac{x}{2}\right)$$Retorne à variável original:
$$\sec^{2}{\left({\color{red}\left(u\right)} \right)} \frac{d}{dx} \left(\frac{x}{2}\right) = \sec^{2}{\left({\color{red}\left(\frac{x}{2}\right)} \right)} \frac{d}{dx} \left(\frac{x}{2}\right)$$Aplique a regra da constante multiplicativa $$$\frac{d}{dx} \left(c f{\left(x \right)}\right) = c \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right)$$$ com $$$c = \frac{1}{2}$$$ e $$$f{\left(x \right)} = x$$$:
$$\sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\frac{x}{2}\right)\right)} = \sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)} {\color{red}\left(\frac{\frac{d}{dx} \left(x\right)}{2}\right)}$$Aplique a regra da potência $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ com $$$n = 1$$$, em outras palavras, $$$\frac{d}{dx} \left(x\right) = 1$$$:
$$\frac{\sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right)\right)}}{2} = \frac{\sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)} {\color{red}\left(1\right)}}{2}$$Simplifique:
$$\frac{\sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{2} = \frac{1}{\cos{\left(x \right)} + 1}$$Logo, $$$\frac{d}{dx} \left(\tan{\left(\frac{x}{2} \right)}\right) = \frac{1}{\cos{\left(x \right)} + 1}$$$.
Resposta
$$$\frac{d}{dx} \left(\tan{\left(\frac{x}{2} \right)}\right) = \frac{1}{\cos{\left(x \right)} + 1}$$$A