Математический анализ Примеры

$2^{- \tan (3 x)}$

Этап 1

Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ имеет вид $f' (g (x)) g' (x)$ , где $f (x) = 2^{x}$ и $g (x) = - \tan (3 x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{1}$ как $- \tan (3 x)$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [2^{u_{1}}] \frac{d}{d x} [- \tan (3 x)]$

Этап 1.2

Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ имеет вид $a^{u_{1}} \ln (a)$ , где $a$ = $2$ .

$2^{u_{1}} \ln (2) \frac{d}{d x} [- \tan (3 x)]$

Этап 1.3

Заменим все вхождения $u_{1}$ на $- \tan (3 x)$ .

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

Этап 2

Поскольку $- 1$ является константой относительно $x$ , производная $- \tan (3 x)$ по $x$ равна $- \frac{d}{d x} [\tan (3 x)]$ .

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

Этап 3

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{2}$ как $3 x$ .

$2^{- \tan (3 x)} \ln (2) (- (\frac{d}{d u_{2}} [\tan (u_{2})] \frac{d}{d x} [3 x]))$

Этап 3.2

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

$2^{- \tan (3 x)} \ln (2) (- (\sec^{2} (u_{2}) \frac{d}{d x} [3 x]))$

Этап 3.3

Заменим все вхождения $u_{2}$ на $3 x$ .

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

Этап 4

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Поскольку $3$ является константой относительно $x$ , производная $3 x$ по $x$ равна $3 \frac{d}{d x} [x]$ .

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

Этап 4.2

Умножим $3$ на $- 1$ .

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

Этап 4.3

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

$2^{- \tan (3 x)} \ln (2) (- 3 \sec^{2} (3 x) \cdot 1)$

Этап 4.4

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.4.1

Умножим $- 3$ на $1$ .

$2^{- \tan (3 x)} \ln (2) (- 3 \sec^{2} (3 x))$

Этап 4.4.2

Изменим порядок множителей в $2^{- \tan (3 x)} \ln (2) (- 3 \sec^{2} (3 x))$ .

$- 3 \cdot 2^{- \tan (3 x)} \sec^{2} (3 x) \ln (2)$