Giải tích Ví dụ

$\frac{4}{\cos (x)} + \frac{1}{\tan (x)}$

Bước 1

Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của $\frac{4}{\cos (x)} + \frac{1}{\tan (x)}$ đối với $x$ là $\frac{d}{d x} [\frac{4}{\cos (x)}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{\tan (x)}]$ .

$\frac{d}{d x} [\frac{4}{\cos (x)}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{\tan (x)}]$

Bước 2

Tính $\frac{d}{d x} [\frac{4}{\cos (x)}]$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1

Vì $4$ không đổi đối với $x$ , nên đạo hàm của $\frac{4}{\cos (x)}$ đối với $x$ là $4 \frac{d}{d x} [\frac{1}{\cos (x)}]$ .

$4 \frac{d}{d x} [\frac{1}{\cos (x)}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{\tan (x)}]$

Bước 2.2

Viết lại $\frac{1}{\cos (x)}$ ở dạng $\cos^{- 1} (x)$ .

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

Bước 2.3

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ là $f' (g (x)) g' (x)$ trong đó $f (x) = x^{- 1}$ và $g (x) = \cos (x)$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.3.1

Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập $u$ ở dạng $\cos (x)$ .

$4 (\frac{d}{d u} [u^{- 1}] \frac{d}{d x} [\cos (x)]) + \frac{d}{d x} [\frac{1}{\tan (x)}]$

Bước 2.3.2

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ là $n u^{n - 1}$ trong đó $n = - 1$ .

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

Bước 2.3.3

Thay thế tất cả các lần xuất hiện của $u$ với $\cos (x)$ .

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

Bước 2.4

Đạo hàm của $\cos (x)$ đối với $x$ là $- \sin (x)$ .

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

Bước 2.5

Nhân $- 1$ với $- 1$ .

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

Bước 2.6

Nhân $\cos^{- 2} (x)$ với $1$ .

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

Bước 3

Tính $\frac{d}{d x} [\frac{1}{\tan (x)}]$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1

Viết lại $\tan (x)$ theo sin và cosin.

$4 \cos^{- 2} (x) \sin (x) + \frac{d}{d x} [\frac{1}{\frac{\sin (x)}{\cos (x)}}]$

Bước 3.2

Nhân với nghịch đảo của phân số để chia cho $\frac{\sin (x)}{\cos (x)}$ .

$4 \cos^{- 2} (x) \sin (x) + \frac{d}{d x} [\frac{\cos (x)}{\sin (x)}]$

Bước 3.3

Quy đổi từ $\frac{\cos (x)}{\sin (x)}$ sang $\cot (x)$ .

$4 \cos^{- 2} (x) \sin (x) + \frac{d}{d x} [\cot (x)]$

Bước 3.4

Đạo hàm của $\cot (x)$ đối với $x$ là $- \csc^{2} (x)$ .

$4 \cos^{- 2} (x) \sin (x) - \csc^{2} (x)$

Bước 4

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1

Viết lại biểu thức bằng quy tắc số mũ âm $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$4 \frac{1}{\cos^{2} (x)} \sin (x) - \csc^{2} (x)$

Bước 4.2

Quy đổi từ $\frac{1}{\cos^{2} (x)}$ sang $\sec^{2} (x)$ .

$4 \sec^{2} (x) \sin (x) - \csc^{2} (x)$

Bước 4.3

Rút gọn mỗi số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.3.1

Viết lại $\sec (x)$ theo sin và cosin.

$4 {(\frac{1}{\cos (x)})}^{2} \sin (x) - \csc^{2} (x)$

Bước 4.3.2

Áp dụng quy tắc tích số cho $\frac{1}{\cos (x)}$ .

$4 \frac{1^{2}}{\cos^{2} (x)} \sin (x) - \csc^{2} (x)$

Bước 4.3.3

Một mũ bất kỳ số nào là một.

$4 \frac{1}{\cos^{2} (x)} \sin (x) - \csc^{2} (x)$

Bước 4.3.4

Kết hợp $4$ và $\frac{1}{\cos^{2} (x)}$ .

$\frac{4}{\cos^{2} (x)} \sin (x) - \csc^{2} (x)$

Bước 4.3.5

Kết hợp $\frac{4}{\cos^{2} (x)}$ và $\sin (x)$ .

$\frac{4 \sin (x)}{\cos^{2} (x)} - \csc^{2} (x)$

Bước 4.3.6

Viết lại $\csc (x)$ theo sin và cosin.

$\frac{4 \sin (x)}{\cos^{2} (x)} - {(\frac{1}{\sin (x)})}^{2}$

Bước 4.3.7

Áp dụng quy tắc tích số cho $\frac{1}{\sin (x)}$ .

$\frac{4 \sin (x)}{\cos^{2} (x)} - \frac{1^{2}}{\sin^{2} (x)}$

Bước 4.3.8

Một mũ bất kỳ số nào là một.

$\frac{4 \sin (x)}{\cos^{2} (x)} - \frac{1}{\sin^{2} (x)}$

Bước 4.4

Rút gọn mỗi số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.4.1

Đưa $\cos (x)$ ra ngoài $\cos^{2} (x)$ .

$\frac{4 \sin (x)}{\cos (x) \cos (x)} - \frac{1}{\sin^{2} (x)}$

Bước 4.4.2

Tách các phân số.

$\frac{4}{\cos (x)} \cdot \frac{\sin (x)}{\cos (x)} - \frac{1}{\sin^{2} (x)}$

Bước 4.4.3

Quy đổi từ $\frac{\sin (x)}{\cos (x)}$ sang $\tan (x)$ .

$\frac{4}{\cos (x)} \tan (x) - \frac{1}{\sin^{2} (x)}$

Bước 4.4.4

Tách các phân số.

$\frac{4}{1} \cdot \frac{1}{\cos (x)} \tan (x) - \frac{1}{\sin^{2} (x)}$

Bước 4.4.5

Quy đổi từ $\frac{1}{\cos (x)}$ sang $\sec (x)$ .

$\frac{4}{1} \sec (x) \tan (x) - \frac{1}{\sin^{2} (x)}$

Bước 4.4.6

Chia $4$ cho $1$ .

$4 \sec (x) \tan (x) - \frac{1}{\sin^{2} (x)}$

Bước 4.4.7

Viết lại $1$ ở dạng $1^{2}$ .

$4 \sec (x) \tan (x) - \frac{1^{2}}{\sin^{2} (x)}$

Bước 4.4.8

Viết lại $\frac{1^{2}}{\sin^{2} (x)}$ ở dạng ${(\frac{1}{\sin (x)})}^{2}$ .

$4 \sec (x) \tan (x) - {(\frac{1}{\sin (x)})}^{2}$

Bước 4.4.9

Quy đổi từ $\frac{1}{\sin (x)}$ sang $\csc (x)$ .

$4 \sec (x) \tan (x) - \csc^{2} (x)$