Математический анализ Примеры

$g (x) = \frac{\sin (x)}{x^{3} - 2 x}$

Этап 1

Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ имеет вид $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ , где $f (x) = \sin (x)$ и $g (x) = x^{3} - 2 x$ .

$\frac{(x^{3} - 2 x) \frac{d}{d x} [\sin (x)] - \sin (x) \frac{d}{d x} [x^{3} - 2 x]}{{(x^{3} - 2 x)}^{2}}$

Этап 2

Производная $\sin (x)$ по $x$ равна $\cos (x)$ .

$\frac{(x^{3} - 2 x) \cos (x) - \sin (x) \frac{d}{d x} [x^{3} - 2 x]}{{(x^{3} - 2 x)}^{2}}$

Этап 3

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

По правилу суммы производная $x^{3} - 2 x$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 2 x]$ .

$\frac{(x^{3} - 2 x) \cos (x) - \sin (x) (\frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 2 x])}{{(x^{3} - 2 x)}^{2}}$

Этап 3.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 3$ .

$\frac{(x^{3} - 2 x) \cos (x) - \sin (x) (3 x^{2} + \frac{d}{d x} [- 2 x])}{{(x^{3} - 2 x)}^{2}}$

Этап 3.3

Поскольку $- 2$ является константой относительно $x$ , производная $- 2 x$ по $x$ равна $- 2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{(x^{3} - 2 x) \cos (x) - \sin (x) (3 x^{2} - 2 \frac{d}{d x} [x])}{{(x^{3} - 2 x)}^{2}}$

Этап 3.4

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$\frac{(x^{3} - 2 x) \cos (x) - \sin (x) (3 x^{2} - 2 \cdot 1)}{{(x^{3} - 2 x)}^{2}}$

Этап 3.5

Умножим $- 2$ на $1$ .

$\frac{(x^{3} - 2 x) \cos (x) - \sin (x) (3 x^{2} - 2)}{{(x^{3} - 2 x)}^{2}}$

Этап 4

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{x^{3} \cos (x) - 2 x \cos (x) - \sin (x) (3 x^{2} - 2)}{{(x^{3} - 2 x)}^{2}}$

Этап 4.2

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{x^{3} \cos (x) - 2 x \cos (x) - \sin (x) (3 x^{2}) - \sin (x) \cdot - 2}{{(x^{3} - 2 x)}^{2}}$

Этап 4.3

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.1.1

Умножим $3$ на $- 1$ .

$\frac{x^{3} \cos (x) - 2 x \cos (x) - 3 \sin (x) x^{2} - \sin (x) \cdot - 2}{{(x^{3} - 2 x)}^{2}}$

Этап 4.3.1.2

Умножим $- 2$ на $- 1$ .

$\frac{x^{3} \cos (x) - 2 x \cos (x) - 3 \sin (x) x^{2} + 2 \sin (x)}{{(x^{3} - 2 x)}^{2}}$

Этап 4.3.2

Изменим порядок множителей в $x^{3} \cos (x) - 2 x \cos (x) - 3 \sin (x) x^{2} + 2 \sin (x)$ .

$\frac{x^{3} \cos (x) - 2 x \cos (x) - 3 x^{2} \sin (x) + 2 \sin (x)}{{(x^{3} - 2 x)}^{2}}$