Математический анализ Примеры

$s = t^{4} \tan (t) - \sqrt{t}$

Этап 1

С помощью $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ запишем $\sqrt{t}$ в виде $t^{\frac{1}{2}}$ .

$s = t^{4} \tan (t) - t^{\frac{1}{2}}$

Этап 2

Продифференцируем обе части уравнения.

$\frac{d}{d t} (s) = \frac{d}{d t} (t^{4} \tan (t) - t^{\frac{1}{2}})$

Этап 3

Производная $s$ по $t$ равна $s'$ .

$s'$

Этап 4

Продифференцируем правую часть уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

По правилу суммы производная $t^{4} \tan (t) - t^{\frac{1}{2}}$ по $t$ имеет вид $\frac{d}{d t} [t^{4} \tan (t)] + \frac{d}{d t} [- t^{\frac{1}{2}}]$ .

$\frac{d}{d t} [t^{4} \tan (t)] + \frac{d}{d t} [- t^{\frac{1}{2}}]$

Этап 4.2

Найдем значение $\frac{d}{d t} [t^{4} \tan (t)]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1

Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что $\frac{d}{d t} [f (t) g (t)]$ имеет вид $f (t) \frac{d}{d t} [g (t)] + g (t) \frac{d}{d t} [f (t)]$ , где $f (t) = t^{4}$ и $g (t) = \tan (t)$ .

$t^{4} \frac{d}{d t} [\tan (t)] + \tan (t) \frac{d}{d t} [t^{4}] + \frac{d}{d t} [- t^{\frac{1}{2}}]$

Этап 4.2.2

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

$t^{4} \sec^{2} (t) + \tan (t) \frac{d}{d t} [t^{4}] + \frac{d}{d t} [- t^{\frac{1}{2}}]$

Этап 4.2.3

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d t} [t^{n}]$ имеет вид $n t^{n - 1}$ , где $n = 4$ .

$t^{4} \sec^{2} (t) + \tan (t) (4 t^{3}) + \frac{d}{d t} [- t^{\frac{1}{2}}]$

Этап 4.3

Найдем значение $\frac{d}{d t} [- t^{\frac{1}{2}}]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.1

Поскольку $- 1$ является константой относительно $t$ , производная $- t^{\frac{1}{2}}$ по $t$ равна $- \frac{d}{d t} [t^{\frac{1}{2}}]$ .

$t^{4} \sec^{2} (t) + \tan (t) (4 t^{3}) - \frac{d}{d t} [t^{\frac{1}{2}}]$

Этап 4.3.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d t} [t^{n}]$ имеет вид $n t^{n - 1}$ , где $n = \frac{1}{2}$ .

$t^{4} \sec^{2} (t) + \tan (t) (4 t^{3}) - (\frac{1}{2} t^{\frac{1}{2} - 1})$

Этап 4.3.3

Чтобы записать $- 1$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$t^{4} \sec^{2} (t) + \tan (t) (4 t^{3}) - (\frac{1}{2} t^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}})$

Этап 4.3.4

Объединим $- 1$ и $\frac{2}{2}$ .

$t^{4} \sec^{2} (t) + \tan (t) (4 t^{3}) - (\frac{1}{2} t^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}})$

Этап 4.3.5

Объединим числители над общим знаменателем.

$t^{4} \sec^{2} (t) + \tan (t) (4 t^{3}) - (\frac{1}{2} t^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}})$

Этап 4.3.6

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.6.1

Умножим $- 1$ на $2$ .

$t^{4} \sec^{2} (t) + \tan (t) (4 t^{3}) - (\frac{1}{2} t^{\frac{1 - 2}{2}})$

Этап 4.3.6.2

Вычтем $2$ из $1$ .

$t^{4} \sec^{2} (t) + \tan (t) (4 t^{3}) - (\frac{1}{2} t^{\frac{- 1}{2}})$

Этап 4.3.7

Вынесем знак минуса перед дробью.

$t^{4} \sec^{2} (t) + \tan (t) (4 t^{3}) - (\frac{1}{2} t^{- \frac{1}{2}})$

Этап 4.3.8

Объединим $\frac{1}{2}$ и $t^{- \frac{1}{2}}$ .

$t^{4} \sec^{2} (t) + \tan (t) (4 t^{3}) - \frac{t^{- \frac{1}{2}}}{2}$

Этап 4.3.9

Перенесем $t^{- \frac{1}{2}}$ в знаменатель, используя правило отрицательных степеней $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$t^{4} \sec^{2} (t) + \tan (t) (4 t^{3}) - \frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}}$

Этап 4.4

Изменим порядок членов.

$t^{4} \sec^{2} (t) + 4 t^{3} \tan (t) - \frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}}$

Этап 5

Преобразуем уравнение, приравняв левую часть к правой.

$s' = t^{4} \sec^{2} (t) + 4 t^{3} \tan (t) - \frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}}$

Этап 6

Заменим $s'$ на $\frac{d s}{d t}$ .

$\frac{d s}{d t} = t^{4} \sec^{2} (t) + 4 t^{3} \tan (t) - \frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}}$