Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Higher_Mathematics_Part_1

.pdf
Скачиваний:
95
Добавлен:
19.02.2016
Размер:
9 Mб
Скачать

y′ = f (u) g(x).

In other words, the derivative of the composite function y = f (u) where

u = g(x)

equals the product of the derivative of external function taken with

respect to internal argument

u , and that of internal function taken with respect

to independent variable x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

If u(x) is the

 

function

differentiable

at

point x,

the

following

rules are

fulfilled:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 17.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. (un )′ = nun1u

 

 

 

 

 

2. ( u )′ =

1

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. (au )′ = au ln a u

 

 

 

4. (eu )′ = eu u

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

(loga u)′ =

 

1

 

 

u

 

 

 

6.

(ln u)′ =

1 u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u ln a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

(sin u)′ = cosu u

 

 

 

8.

(cosu)′ = − sin u u

 

9. (tg u)′ =

 

 

1

 

 

 

u

 

 

 

10.

(ctg u)′ = −

 

1

u

 

cos2 u

 

 

 

sin2 u

 

11.

(arcsin u)′ =

 

 

 

1

 

 

u

 

12.

(arccos u)′ = −

1

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

1u2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1u2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(arctg u)

1

 

u

 

 

 

 

 

(arcctg u)′ = −

1

 

u

 

13.

=

 

 

 

 

 

14.

 

 

 

1+ u2

 

 

 

1+ u2

 

15. (sh u)′ = ch u u

 

 

 

16.

(ch u)′ = sh u u

 

17.

(th u)′ =

 

1

 

u

 

 

 

18.

(cth u)′ = −

 

1

 

u

 

ch2u

 

 

 

sh2u

 

Micromodule 17

EXAMPLES OF PROBLEMS SOLUTION

Example 1. Using the definition of the derivative, find the derivative of the function y = x2 .

Solution. According to the definition of the derivative, we have

201

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

(x2 )' = lim

 

f (x +

x) f (x)

= lim

(x +

x)2 x2

=

x0

x

x0

x

 

 

 

 

= lim x0

 

x2 + 2x x +

x2 x2

= lim x0 (2x +

x) = 2x

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Example 2. Find the derivative of the function y = cos x by the definition. Solution. We write the increment of function

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = cos(x +

x) cos x.

 

 

 

 

Remember the first honorable limit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim x0

sin x

= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

as well as formula

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x cos y = −2sin

x y

sin

x + y

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

Then

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x

(cos x)

'

= lim

x0

cos(x + x) cos x

= lim x0

2sin

2 sin(x

+ 2 )

=

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x) = −1 sin x = − sin x.

= lim

 

 

2

lim

 

 

sin(x +

 

x0

 

x

 

x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Example 3. Find the derivative of the function

y = 3 x

at point

x = 0 .

Solution. We have

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

3

x + x 3

x

=

lim

3

0 + x 3

0

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

 

 

 

 

1

= ∞.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0 ( x)23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

So the limit increases infinitely when

x 0. Therefore the derivative of the

function y = 3 x

 

at point

x = 0 does not exist. It might be said, as well, that

there exists no derivative of continuous function

y =| x |

within the complete

number scale at point

 

x = 0. Consequently, if a function is discontinuous at

pointі x, it does not follow necessarily that it has the derivative at this point.

202

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

However, if the function is differentiable (if it has the derivative) at point x , it is continuous at this point then.

Find the derivatives of the functions:

Example 4. y = 4x5 3x4 +1 .

Solution.

y′ = (4x5 3x4 + 1)′ = (4x5 )′ − (3x4 )′ + (1)′ = 4(x5 )′ − 3(x4 )′ = 4 5x4 3 4x3 = 20x4 12x3.

Example 5. y =

 

3

 

 

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution.

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

1

2 )=

 

 

2

)′ − (x

1/ 2

)′ =

 

 

 

y ' =

 

 

 

 

 

 

 

= (3x

 

x

 

 

3(x

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

1

 

= 3 (2)x21 (1/ 2)x1/ 21 = = −6x3 + (1/ 2)x3/ 2

= −

 

+

.

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x3

Example 6. y =

 

 

x2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

(x2 )sin x x2 (sin x)

 

2x sin x x2 cos x

 

 

y ' =

 

 

 

=

 

 

 

 

 

(sin x)

2

 

 

 

=

 

 

sin

2

x

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Example 7. y = arcsin x tg x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

=

 

(arcsin x tgx)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= (arcsin x) tgx +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ arcsin x (tg x)

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1x2 tg x + arcsin x cos2 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

Example 8. Find

 

y' (0),

if

 

y = ex x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. y′ = (ex )x + ex ;

y '(o) = e0 0 + e0 = 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Applying the rule of differentiation of composite function, find the derivatives of the functions:

Example 9. y = (x2 +1)3 .

Solution. Let us make a designation u = x2 +1, then y = (u(x))3 . By the rule of differentiation of the composite function, it follows

y′ = (u3 )′ = 3u2u′ = 3(x2 + 1)2 (x2 + 1)= 3(x2 + 1)2 2x = = 6x(x2 + 1)2 .

203

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

Example 10. y = sin3 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. Let us designate u = sin x , then

 

y = (u(x))3 . Hence,

 

 

 

y′ = (u3 )′ = 3u2u′ = 3sin2 x (sin x)′ = 3sin2 x cos x.

 

 

Example 11. y =

 

x4 + x3 +1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. In this case

y =

u

where u = x4 + x3 +1 . Then

 

 

 

 

 

y ' = ( u ) ' =

1

 

u ' =

(x4

+ x3 + 1) '

=

 

4x3 + 3x2

 

 

.

 

 

2 u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x4 + x3 + 1 2 x4 + x3 + 1

 

 

Example 12. y =

 

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. We write the given function as follows y = cos2 x . Then

 

 

 

 

 

 

 

 

u = cos x ,

 

y = u2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y′ = (u2 )′ = −2u3u′ = −2 cos3 x(cos x)′ = 2 cos3 x sin x.

Example 13. y = 5sin x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. We have the composite function

y = 5u

where u = sin x . Then

 

y′ = (5u )′ = 5u ln 5 u′ = 5sin x ln 5(sin x)′ = 5sin x ln 5cos x .

Example 14. y = tg ex .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. We have the composite function

y = tg u , where u = ex . Then

 

 

y′ = (tg u)′ =

 

1

 

 

u′ =

 

 

1

 

 

 

(ex )

=

 

 

 

ex

 

.

 

 

 

cos2 u

 

cos2 ex

cos2 ex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Example 15. y = arcsin x

arcsin x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. Having applied the product rule, we get

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = (arcsin

x)

arcsin x + arcsin

 

x(

arcsin x)′ =

 

 

 

 

( x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1( x)2

 

arcsin x + arcsin

x 2

arcsin x (arcsin x)

=

 

 

 

 

1

 

 

 

arcsin x + arcsin

x

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

.

 

 

 

2 x 1x

 

2

 

arcsin x

 

1x2

 

204

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

Example 16. y = ln(x2 + 1) .

 

 

 

 

 

 

Solution. We have the composite function

y = ln u , where u = x2 +1.

Then

 

 

 

 

 

 

y′ = (ln u)′ = 1 u′ =

1

 

(x2 + 1)′ =

2x

.

x2 + 1

 

u

 

 

x2 + 1

Example 17. y = arctg(log2 (x +cos x)) .

 

 

 

 

 

 

Solution. We have the composite function y = arctg u , where

u = log2 (x +

+cos x) is also composite, that is,

u = log2 w , w = x + cos x . In this case, we

find the derivative as follows:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

= (arctg u)

=

 

1

u

=

 

1

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

(log2 w)=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

+ u2

 

 

1

+ u2

1

+ u2

 

wln 2

 

 

=

 

 

(x + cos x)

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

1sin x

 

.

(1+ (log2 (x + cos x))2 )(x + cos x) ln 2

 

(1+ log22 (x + cos x))(x + cos x) ln 2

Example 18. y = arcctg2 (x3 2) .

Solution.

y′ = 2arcctg(x3 2) (arcctg(x3 2))′ = − 6x2 arcctg(x3 2) . 1+ (x3 2)2

Micromodule 17

CLASS AND HOME ASSIGNMENT

Find the derivatives of the functions:

1.

y = 2 + x x2 .

 

2.

y = 3 4 x .

 

 

 

3. y = 3 +

2

x3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

4.

y =

1

+

3

 

x ln x .

5.

а) y = arccos x 3x ;

 

 

b) y = 10x

/ x .

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

y = 4 tg x 6 x5 .

 

7.

а) y =

cos x

;

 

 

 

b) y =

sin x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

3 x2

 

 

 

 

 

 

8.

y =

arcsin x

 

.

9. y = 2x sin x x4 .

10. y = arctg x +arcctg x .

arccos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

y = (3x +

x )(

x x) .

 

 

12. а)

y =

1

x5

y =

2 7

x2

 

 

 

 

 

; b)

 

 

.

 

 

 

 

 

7 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x5 + 1

 

 

 

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

205

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

13.

y = (x2 1)(x2 + 1)(x4 + 1) .

14.

y = (1+ x )(1+ 3 x ) .

 

15. а) y =

 

x

x

 

; b) y

=

 

3 x

. 16.

y = (x

2

3x +2)(x

2

5x +3) .

 

+

x

 

+ 4 x

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

y =

 

 

 

3

 

.

 

18.

а) y =

x3

2x +4

; b) y =

 

3 x + 1

 

.

(x3 1)(12x4 )

 

 

x + x

 

 

3 x2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

y = log2 x + 1/ ln x .

 

 

20.

y = tg x arctg x 3arccos x .

 

 

 

 

Find the derivatives of the composite functions:

21. y = (3x + 2)5 .

24.y = arcsin(ln x)

27.y = 2arctg x .

30. y = 4 ctg x .

33. y = arccos 1x

1+ x

35. y = sh(cos 1+x x ) .

22.

y = cos4 x .

 

23.

y = tg log3 x .

25.

y = arccos

x .

 

26.

y = 3x+ x .

28.

y = x ln sin 2x .

 

29.

y = ex tg(3 x + 1) .

31.

y = sin6 (cos 3x) .

 

32.

y = cos5 (log32 x) .

34. а) y = arctg

 

1x

;

b) y =

arctg x 1

.

 

 

1+ x

 

 

 

arctg x +1

36.

y = earccos(ln x) .

 

 

 

 

 

37. а) y = (x2 1) arccos

1

;

b) y =

x2 +1

.

 

 

38.

 

y = ln(ln2 x) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

arccos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39.

y = cos ln

ex

1

.

 

40.

y =

 

sin x

.

 

 

 

41.

 

y =

 

 

tg x x

.

 

 

 

 

 

ex

+ 1

 

 

 

 

 

3 cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 x

 

 

 

42.

y =

ln(x + arctg x)

.

43. y =

3

 

 

.

 

 

 

44.

 

y =

sin3 x

 

.

 

 

 

arctg ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

cos4 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 arccos 4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

y = 3sin 5x cos4 x .

 

 

 

 

46.

y = 4 sin

1

cos

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

y = sin(cos x) cos(sin x).

 

48.

y = ln(x +

x2 1) .

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 4

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

3x

 

 

3x

 

 

 

 

 

 

 

3x

 

49.

y = 3

 

 

+4log3 cos 2x.

50.

y =ln(e

 

+ e

 

1)

+arccose

.

 

 

 

 

 

 

 

4 x3 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

y = (1+ x2 )

1x2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

206

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answers

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

12x.

2.

 

 

3

. 3.

1

 

 

3x2 .

4.

1

 

3

cos x

 

ln x 1.

6. 12x + 5sin 2x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44 x3

 

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

sin2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3cos2 x6 x

 

 

7. а)

2xsin x + cos x .

8.

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

.

9.

 

2x x3(ln 2 xsin x + xcos x + 4sin x) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

 

 

 

2 1x2 arccos2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. а)

0.

 

11.

3

x 6x + 1 .

12. а)

 

 

10x 4

.

13.

8x 7 .

 

14.

 

4x3 24x 2 + 40x 19 .

 

(x5 + 1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

 

 

 

1

 

 

 

1

 

.

21. 15(3x + 2)4 .

 

22. 4cos3 xsin x.

 

23.

 

 

 

1

 

 

 

.

 

 

x ln 2

 

 

 

x ln2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ln 3 cos2 (log3 x)

24.

 

 

 

 

1

 

 

 

.

 

 

25.

1

 

 

 

 

 

.

 

 

27.

2arctg x ln 2

.

 

 

 

28. ln sin 2x + 2xctg2x .

 

x 1ln2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31. 18sin5(cos3x)cos(cos3x)sin 3x.

33.

 

 

1

 

 

.

34. а)

 

 

 

1

.

35. chcos

 

x

×

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(1+ x)

 

 

 

 

 

 

 

2 1x2

 

 

 

 

x

+ 1

 

 

×sin

 

x

 

/(1+ x)2 .

36.

 

earccosln x

 

.

39.

sin ln ex 1

 

2e2x

 

. 44.

 

sin2 x (3+ sin2 x) .

x + 1

 

 

1 ln2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

ex + 1 1e2x

 

 

 

 

 

 

 

cos5 x

 

 

 

 

48.

 

 

 

1

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Micromodule 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SELF-TEST ASSIGNMENTS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.1. Find the derivatives of the first order y = f (x).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.1.1. а) y = cos2 x + sin(tg x) ;

 

 

 

b)

y = ln2 arcsin

 

x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y = 2sin x+cos2 x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d)

y = 5 (2x +1) arcctg x .

 

 

 

 

 

17.1.2. а)

y = 3 ctg x + tg x2

;

 

 

 

 

 

 

b)

y = log3

 

 

 

x

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y = 10

ln x

3tan x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

d)

y = 5 arctg(ln2 x) 1 .

 

 

 

 

 

17.1.3. а)

y = sin

 

x 2 sin3 x ;

 

 

 

b) y = ln arccos

1

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y = earctg x cos 2x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

d)

y = 4 log3 sin(x3 + 1) .

 

 

 

 

 

17.1.4. а)

y = x2 /(1+ cos2 2x) ;

 

 

 

b)

y = 3 ln cos

x 2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

y = ln sin(3x x2 ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

d)

y = 3 x

cos3 (tg x) .

 

 

 

 

207

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

17.1.5. a) y = cos5 (sin 3x) ;

b)

y = (1+ cos2 x)5 sin 4x ;

c) y = ln(x +arccos 1x2 ) ;

d)

y = ln5 arctg

1

.

 

 

 

 

x

17.1.6. а) y = e x2

x / sin x 2 ;

c)y = 102tg4 x ;

17.1.7.а) y = tg2 x 2 ctg x2 ;

c)y = 25x 4cos x ;

17.1.8.а) y = x cos2 x ctg 4x ;

c)y = arctg5 (e2x x) ;

17.1.9.а) y = x3 /(1+sin4 x) ;

c)

 

ln

2 sin 5x

+

2

x

;

 

 

y = 3

 

 

 

 

 

 

 

17.1.10. а)

y = sin

1+

 

x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1x

 

 

 

 

 

c)

 

 

 

x2

sin(3x 2) ;

y = e

17.1.11. а)

y =

 

 

2 +sin

1+ x2

 

;

 

 

1x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y = 2

ln x x3 ;

 

 

 

 

 

17.1.12. а)

y =

 

5 ctg2 (5 +1/ x)

;

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y = tg(2cos x ) ln(x3x ) ;

17.1.13. а)

y =

 

sec2 (1+ x2 )

1

;

 

 

 

cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y = 5 1tg2 x

ctg 3x ;

 

b)y = arctg ln x ; ln arctg x

d)y = 6 ex + 1 sin(4x + 1) .

b)y = (2 +ln2 sin x)3 ;

d)y = log32 arcsin(x2 ) .

b)y = arcsin3 ln sin 2x ;

d)

y =

1+ ln 2

x

.

x3 + 2

 

 

 

 

 

b) y = log2 arctg(1x2 ) ;

d) y = 1+sh

1+ x3

.

 

1x3

 

 

 

 

 

b) y = lg

x +

 

x2 2

;

 

3x

 

 

 

d)

y = cos(sin3 (x tg x)) .

b)

y =

1arctg x

;

 

 

 

ln2 x

d)y = tg4 (ch x) ch(tg x2 ) .

b)y = ln arccos(2x 5) ;

d) y = c h2 (x2 1) c h x .

b)

y = log24 arcsin(3x3 ) ;

d)

y = 4 2x +1 cos 4 x .

208

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

17.1.14.а) y = tg(cos(5 ctg x)) ;

c)y = 3sin x sin3 x +3 ;

17.1.15. а)

y = cos(sin

 

x tg x ) ;

 

c)

y = 6arctg

x

2tg x ;

 

 

 

17.1.16. а)

y = tg2

 

1

5 ctg 3x ;

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y = x

3 x2

/ 2

cos 2

x

;

e

 

 

 

17.1.17. a)

y = (tg

3x ) / sin

x ;

 

c)y = 2arccos x cos2 x ;

17.1.18.а) y = 4 tg(x / 4) +ctg 4x ;

c)y = tg(4ln x +3tgx ) ;

17.1.19.а) y = cos3 5x 8 sin3 4x ;

c)y = 2x2 / x2 ;

17.1.20. а)

y = 5 sin4 x cos x ;

c)

y = 2ln arcsin x ;

17.1.21.а) y = ctg3 (6 2x tg2 x ) ;

c)y = e3 sin 5x5 cos2 x ;

17.1.22. а) y = cos

x

;

sin x

 

 

c) y = cos e4 x1/ x ;

b) y = 3 ln arctg

x ;

 

d) y =

log2 (x +1/ x)

.

 

2x3

 

 

 

 

 

b) y = ln5 arctg

x +1

;

x 1

 

 

 

 

 

d) y =

4

x 1

.

 

 

 

 

 

x +1

 

 

b) y = log34 sin

1+ x3 ;

d)

y = arc tg2 (x ln x) .

b)

y = arcsin4 ln ln x ;

d)

y = ln(x +ln(x + 1x2 ) .

b)

y = arccos2 ln sin x ;

d) y =

2arcctg

 

x

.

 

 

 

 

 

 

 

log34 x

 

 

 

 

 

b) y = ln ln cos ln tg x ;

d) y = 7 log33 sin

1+ x .

b) y =

ln(1+ln2

 

x)

;

 

log2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d) y =

sh2

(1+ x2 )

2 th 2x .

 

ch x

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

y =

arcsin ln x

;

 

 

ln(x2 +1)

d)

y = tg(4ln x +7ctg x ) .

b)y = logx 3+log34 x ;

d)y = ln5 arctg xx +11 .

209

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

17.1.23. а)

y =

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

;

b)

y = x ln(x + 1x2 ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2 x cos(x2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y = 2(x32) / sin x ;

 

 

 

 

 

 

 

d)

y = tg2

 

 

1

 

5 ctg4 2x .

 

 

 

 

 

 

 

x2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.1.24. а)

y = cos

sin x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

y = sin ln tg x ln ctg

x

;

 

 

 

 

 

 

x +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

c)

y = cos 2x /(e

x

+

3

x2

) ;

d)

y =

 

1+ln4 x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log5 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.1.25. а)

y =

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

;

 

b)

y = x2 (cos ln x sin ln x) ;

 

3 cos x +cos3

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y = 5

4x

 

 

 

 

5x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

d)

y = x ln(

 

4 x

2

) .

 

 

 

 

 

 

+4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.1.26. а)

y = cos

 

1+ x3

+ cos x ;

b)

y = log32 (ln x logcos x 2) ;

c)

y = 103x4 (3x 4)10 ;

d)

y = arccos

 

x 1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

17.1.27. а)

y = 3 tg(x / 3) +cos

 

 

 

sin x ;

b)

y = log33 log22 ln(5x 2) ;

c)

y = 3sin2 3x

 

+

3cos x

 

 

;

 

d)

y =

arcsin ln x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

17.1.28. а)

y = cos

6

 

3

 

+

 

 

 

 

 

4

 

 

 

;

 

b)

y = ln(sin

2

 

x +

 

sin

3

ln x ) ;

 

 

x

 

x cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y = x cos(2arctan

1x2

) ;

d) 102x5 (7x2 1)8 .

 

 

 

17.1.29. a)

y =

cos3 (x 2 1/ x 2 )

;

b)

y = ln cos log7 ctg ln x ;

 

 

 

 

 

cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

y = e5 arctan

 

x

 

/ ln x ;

 

d)

y = tg

sin 2x + x3 .

17.1.30. а)

y = x sin3 5x +cos ec2 x ;

b)

y = ln3 sin(x cos x) ;

c)

y = arcsin 8sin x

/ 2cos x ;

d)

y = 3

tan x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ln x

 

 

 

 

 

 

210

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]