Математический анализ Примеры

$y = \sec (x) \csc (x)$

Этап 1

Найдем первую производную.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ имеет вид $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ , где $f (x) = \sec (x)$ и $g (x) = \csc (x)$ .

$\sec (x) \frac{d}{d x} [\csc (x)] + \csc (x) \frac{d}{d x} [\sec (x)]$

Этап 1.2

Производная $\csc (x)$ по $x$ равна $- \csc (x) \cot (x)$ .

$\sec (x) (- \csc (x) \cot (x)) + \csc (x) \frac{d}{d x} [\sec (x)]$

Этап 1.3

Производная $\sec (x)$ по $x$ равна $\sec (x) \tan (x)$ .

$\sec (x) (- \csc (x) \cot (x)) + \csc (x) (\sec (x) \tan (x))$

Этап 1.4

Изменим порядок членов.

$f' (x) = - \cot (x) \csc (x) \sec (x) + \csc (x) \sec (x) \tan (x)$

Этап 2

Найдем вторую производную.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

По правилу суммы производная $- \cot (x) \csc (x) \sec (x) + \csc (x) \sec (x) \tan (x)$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [- \cot (x) \csc (x) \sec (x)] + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$ .

$\frac{d}{d x} [- \cot (x) \csc (x) \sec (x)] + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.2

Найдем значение $\frac{d}{d x} [- \cot (x) \csc (x) \sec (x)]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.2.1

Поскольку $- 1$ является константой относительно $x$ , производная $- \cot (x) \csc (x) \sec (x)$ по $x$ равна $- \frac{d}{d x} [\cot (x) \csc (x) \sec (x)]$ .

$- \frac{d}{d x} [\cot (x) \csc (x) \sec (x)] + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.2.2

$- (\cot (x) \csc (x) \frac{d}{d x} [\sec (x)] + \sec (x) \frac{d}{d x} [\cot (x) \csc (x)]) + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.2.3

Производная $\sec (x)$ по $x$ равна $\sec (x) \tan (x)$ .

$- (\cot (x) \csc (x) (\sec (x) \tan (x)) + \sec (x) \frac{d}{d x} [\cot (x) \csc (x)]) + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.2.4

$- (\cot (x) \csc (x) (\sec (x) \tan (x)) + \sec (x) (\cot (x) \frac{d}{d x} [\csc (x)] + \csc (x) \frac{d}{d x} [\cot (x)])) + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.2.5

Производная $\csc (x)$ по $x$ равна $- \csc (x) \cot (x)$ .

$- (\cot (x) \csc (x) (\sec (x) \tan (x)) + \sec (x) (\cot (x) (- \csc (x) \cot (x)) + \csc (x) \frac{d}{d x} [\cot (x)])) + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.2.6

Производная $\cot (x)$ по $x$ равна $- \csc^{2} (x)$ .

$- (\cot (x) \csc (x) (\sec (x) \tan (x)) + \sec (x) (\cot (x) (- \csc (x) \cot (x)) + \csc (x) (- \csc^{2} (x)))) + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.2.7

Возведем $\cot (x)$ в степень $1$ .

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) (\cot^{1} (x) \cot (x)) + \csc (x) (- \csc^{2} (x)))) + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.2.8

Возведем $\cot (x)$ в степень $1$ .

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) (\cot^{1} (x) \cot^{1} (x)) + \csc (x) (- \csc^{2} (x)))) + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.2.9

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) {\cot (x)}^{1 + 1} + \csc (x) (- \csc^{2} (x)))) + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.2.10

Добавим $1$ и $1$ .

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) + \csc (x) (- \csc^{2} (x)))) + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.2.11

Возведем $\csc (x)$ в степень $1$ .

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) - (\csc^{1} (x) \csc^{2} (x)))) + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.2.12

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) - {\csc (x)}^{1 + 2})) + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.2.13

Добавим $1$ и $2$ .

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) - \csc^{3} (x))) + \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$

Этап 2.3

Найдем значение $\frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x) \tan (x)]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.1

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) - \csc^{3} (x))) + \csc (x) \sec (x) \frac{d}{d x} [\tan (x)] + \tan (x) \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x)]$

Этап 2.3.2

Производная $\tan (x)$ по $x$ равна $\sec^{2} (x)$ .

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) - \csc^{3} (x))) + \csc (x) \sec (x) \sec^{2} (x) + \tan (x) \frac{d}{d x} [\csc (x) \sec (x)]$

Этап 2.3.3

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) - \csc^{3} (x))) + \csc (x) \sec (x) \sec^{2} (x) + \tan (x) (\csc (x) \frac{d}{d x} [\sec (x)] + \sec (x) \frac{d}{d x} [\csc (x)])$

Этап 2.3.4

Производная $\sec (x)$ по $x$ равна $\sec (x) \tan (x)$ .

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) - \csc^{3} (x))) + \csc (x) \sec (x) \sec^{2} (x) + \tan (x) (\csc (x) (\sec (x) \tan (x)) + \sec (x) \frac{d}{d x} [\csc (x)])$

Этап 2.3.5

Производная $\csc (x)$ по $x$ равна $- \csc (x) \cot (x)$ .

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) - \csc^{3} (x))) + \csc (x) \sec (x) \sec^{2} (x) + \tan (x) (\csc (x) (\sec (x) \tan (x)) + \sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.3.6

Умножим $\sec (x)$ на $\sec^{2} (x)$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.6.1

Перенесем $\sec^{2} (x)$ .

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) - \csc^{3} (x))) + \csc (x) (\sec^{2} (x) \sec (x)) + \tan (x) (\csc (x) (\sec (x) \tan (x)) + \sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.3.6.2

Умножим $\sec^{2} (x)$ на $\sec (x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.6.2.1

Возведем $\sec (x)$ в степень $1$ .

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) - \csc^{3} (x))) + \csc (x) (\sec^{2} (x) \sec^{1} (x)) + \tan (x) (\csc (x) (\sec (x) \tan (x)) + \sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.3.6.2.2

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) - \csc^{3} (x))) + \csc (x) {\sec (x)}^{2 + 1} + \tan (x) (\csc (x) (\sec (x) \tan (x)) + \sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.3.6.3

Добавим $2$ и $1$ .

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) - \csc^{3} (x))) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan (x) (\csc (x) (\sec (x) \tan (x)) + \sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x) - \csc^{3} (x))) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan (x) (\csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.4

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.1

Применим свойство дистрибутивности.

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x)) + \sec (x) (- \csc^{3} (x))) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan (x) (\csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.4.2

Применим свойство дистрибутивности.

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x)) - (\sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x))) - (\sec (x) (- \csc^{3} (x))) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan (x) (\csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.4.3

Применим свойство дистрибутивности.

$- (\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x)) - (\sec (x) (- \csc (x) \cot^{2} (x))) - (\sec (x) (- \csc^{3} (x))) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan (x) (\csc (x) \sec (x) \tan (x)) + \tan (x) (\sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.4.4

Объединим термины.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.4.1

Умножим $- 1$ на $- 1$ .

$- \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + 1 (\sec (x) (\csc (x) \cot^{2} (x))) - (\sec (x) (- \csc^{3} (x))) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan (x) (\csc (x) \sec (x) \tan (x)) + \tan (x) (\sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.4.4.2

Умножим $\sec (x)$ на $1$ .

$- \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) (\csc (x) \cot^{2} (x)) - (\sec (x) (- \csc^{3} (x))) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan (x) (\csc (x) \sec (x) \tan (x)) + \tan (x) (\sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.4.4.3

Умножим $- 1$ на $- 1$ .

$- \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) \csc (x) \cot^{2} (x) + 1 (\sec (x) (\csc^{3} (x))) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan (x) (\csc (x) \sec (x) \tan (x)) + \tan (x) (\sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.4.4.4

Умножим $\sec (x)$ на $1$ .

$- \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) \csc (x) \cot^{2} (x) + \sec (x) \csc^{3} (x) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan (x) (\csc (x) \sec (x) \tan (x)) + \tan (x) (\sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.4.4.5

Возведем $\tan (x)$ в степень $1$ .

$- \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) \csc (x) \cot^{2} (x) + \sec (x) \csc^{3} (x) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan^{1} (x) \tan (x) (\csc (x) \sec (x)) + \tan (x) (\sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.4.4.6

Возведем $\tan (x)$ в степень $1$ .

$- \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) \csc (x) \cot^{2} (x) + \sec (x) \csc^{3} (x) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan^{1} (x) \tan^{1} (x) (\csc (x) \sec (x)) + \tan (x) (\sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.4.4.7

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$- \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) \csc (x) \cot^{2} (x) + \sec (x) \csc^{3} (x) + \csc (x) \sec^{3} (x) + {\tan (x)}^{1 + 1} (\csc (x) \sec (x)) + \tan (x) (\sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.4.4.8

Добавим $1$ и $1$ .

$- \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) \csc (x) \cot^{2} (x) + \sec (x) \csc^{3} (x) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan^{2} (x) (\csc (x) \sec (x)) + \tan (x) (\sec (x) (- \csc (x) \cot (x)))$

Этап 2.4.4.9

Изменим порядок множителей в $\tan (x) \sec (x) (- \csc (x) \cot (x))$ .

$- \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) \csc (x) \cot^{2} (x) + \sec (x) \csc^{3} (x) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan^{2} (x) \csc (x) \sec (x) - \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x)$

Этап 2.4.4.10

Вычтем $\cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x)$ из $- \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x)$ .

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \sec (x) \csc (x) \cot^{2} (x) + \sec (x) \csc^{3} (x) + \csc (x) \sec^{3} (x) + \tan^{2} (x) \csc (x) \sec (x)$

Этап 2.4.5

Изменим порядок членов.

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + \tan^{2} (x) \csc (x) \sec (x)$

Этап 2.4.6

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.6.1

Выразим $\tan (x)$ через синусы и косинусы.

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + {(\frac{\sin (x)}{\cos (x)})}^{2} \csc (x) \sec (x)$

Этап 2.4.6.2

Выразим $\csc (x)$ через синусы и косинусы.

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + {(\frac{\sin (x)}{\cos (x)})}^{2} \frac{1}{\sin (x)} \sec (x)$

Этап 2.4.6.3

Применим правило умножения к $\frac{\sin (x)}{\cos (x)}$ .

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + \frac{\sin^{2} (x)}{\cos^{2} (x)} \cdot \frac{1}{\sin (x)} \sec (x)$

Этап 2.4.6.4

Сократим общий множитель $\sin (x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.6.4.1

Вынесем множитель $\sin (x)$ из $\sin^{2} (x)$ .

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + \frac{\sin (x) \sin (x)}{\cos^{2} (x)} \cdot \frac{1}{\sin (x)} \sec (x)$

Этап 2.4.6.4.2

Сократим общий множитель.

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + \frac{\sin (x) \sin (x)}{\cos^{2} (x)} \cdot \frac{1}{\sin (x)} \sec (x)$

Этап 2.4.6.4.3

Перепишем это выражение.

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + \frac{\sin (x)}{\cos^{2} (x)} \sec (x)$

Этап 2.4.6.5

Вынесем множитель $\cos (x)$ из $\cos^{2} (x)$ .

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + \frac{\sin (x)}{\cos (x) \cos (x)} \sec (x)$

Этап 2.4.6.6

Разделим дроби.

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + \frac{1}{\cos (x)} \cdot \frac{\sin (x)}{\cos (x)} \sec (x)$

Этап 2.4.6.7

Переведем $\frac{\sin (x)}{\cos (x)}$ в $\tan (x)$ .

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + \frac{1}{\cos (x)} \tan (x) \sec (x)$

Этап 2.4.6.8

Переведем $\frac{1}{\cos (x)}$ в $\sec (x)$ .

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + \sec (x) \tan (x) \sec (x)$

Этап 2.4.6.9

Умножим $\sec (x) \tan (x) \sec (x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.6.9.1

Возведем $\sec (x)$ в степень $1$ .

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + \sec^{1} (x) \sec (x) \tan (x)$

Этап 2.4.6.9.2

Возведем $\sec (x)$ в степень $1$ .

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + \sec^{1} (x) \sec^{1} (x) \tan (x)$

Этап 2.4.6.9.3

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$- 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + {\sec (x)}^{1 + 1} \tan (x)$

Этап 2.4.6.9.4

Добавим $1$ и $1$ .

$f'' (x) = - 2 \cot (x) \csc (x) \sec (x) \tan (x) + \cot^{2} (x) \csc (x) \sec (x) + \csc^{3} (x) \sec (x) + \sec^{3} (x) \csc (x) + \sec^{2} (x) \tan (x)$