Математический анализ Примеры

$\cos^{2} (e^{\cos^{2} (t)})$

Этап 1

Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что $\frac{d}{d t} [f (g (t))]$ имеет вид $f' (g (t)) g' (t)$ , где $f (t) = t^{2}$ и $g (t) = \cos (e^{\cos^{2} (t)})$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{1}$ как $\cos (e^{\cos^{2} (t)})$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{2}] \frac{d}{d t} [\cos (e^{\cos^{2} (t)})]$

Этап 1.2

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

$2 u_{1} \frac{d}{d t} [\cos (e^{\cos^{2} (t)})]$

Этап 1.3

Заменим все вхождения $u_{1}$ на $\cos (e^{\cos^{2} (t)})$ .

$2 \cos (e^{\cos^{2} (t)}) \frac{d}{d t} [\cos (e^{\cos^{2} (t)})]$

Этап 2

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{2}$ как $e^{\cos^{2} (t)}$ .

$2 \cos (e^{\cos^{2} (t)}) (\frac{d}{d u_{2}} [\cos (u_{2})] \frac{d}{d t} [e^{\cos^{2} (t)}])$

Этап 2.2

Производная $\cos (u_{2})$ по $u_{2}$ равна $- \sin (u_{2})$ .

$2 \cos (e^{\cos^{2} (t)}) (- \sin (u_{2}) \frac{d}{d t} [e^{\cos^{2} (t)}])$

Этап 2.3

Заменим все вхождения $u_{2}$ на $e^{\cos^{2} (t)}$ .

$2 \cos (e^{\cos^{2} (t)}) (- \sin (e^{\cos^{2} (t)}) \frac{d}{d t} [e^{\cos^{2} (t)}])$

Этап 3

Умножим $- 1$ на $2$ .

$- 2 \cos (e^{\cos^{2} (t)}) (\sin (e^{\cos^{2} (t)}) \frac{d}{d t} [e^{\cos^{2} (t)}])$

Этап 4

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{3}$ как $\cos^{2} (t)$ .

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

Этап 4.2

Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что $\frac{d}{d u_{3}} [a^{u_{3}}]$ имеет вид $a^{u_{3}} \ln (a)$ , где $a$ = $e$ .

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

Этап 4.3

Заменим все вхождения $u_{3}$ на $\cos^{2} (t)$ .

$- 2 \cos (e^{\cos^{2} (t)}) \sin (e^{\cos^{2} (t)}) (e^{\cos^{2} (t)} \frac{d}{d t} [\cos^{2} (t)])$

Этап 5

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{4}$ как $\cos (t)$ .

$- 2 \cos (e^{\cos^{2} (t)}) \sin (e^{\cos^{2} (t)}) e^{\cos^{2} (t)} (\frac{d}{d u_{4}} [{u_{4}}^{2}] \frac{d}{d t} [\cos (t)])$

Этап 5.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d u_{4}} [{u_{4}}^{n}]$ имеет вид $n {u_{4}}^{n - 1}$ , где $n = 2$ .

$- 2 \cos (e^{\cos^{2} (t)}) \sin (e^{\cos^{2} (t)}) e^{\cos^{2} (t)} (2 u_{4} \frac{d}{d t} [\cos (t)])$

Этап 5.3

Заменим все вхождения $u_{4}$ на $\cos (t)$ .

$- 2 \cos (e^{\cos^{2} (t)}) \sin (e^{\cos^{2} (t)}) e^{\cos^{2} (t)} (2 \cos (t) \frac{d}{d t} [\cos (t)])$

Этап 6

Умножим $2$ на $- 2$ .

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

Этап 7

Производная $\cos (t)$ по $t$ равна $- \sin (t)$ .

$- 4 \cos (e^{\cos^{2} (t)}) \sin (e^{\cos^{2} (t)}) e^{\cos^{2} (t)} \cos (t) (- \sin (t))$

Этап 8

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1

Умножим $- 1$ на $- 4$ .

$4 \cos (e^{\cos^{2} (t)}) \sin (e^{\cos^{2} (t)}) e^{\cos^{2} (t)} \cos (t) \sin (t)$

Этап 8.2

Изменим порядок множителей в $4 \cos (e^{\cos^{2} (t)}) \sin (e^{\cos^{2} (t)}) e^{\cos^{2} (t)} \cos (t) \sin (t)$ .

$4 e^{\cos^{2} (t)} \cos (e^{\cos^{2} (t)}) \cos (t) \sin (e^{\cos^{2} (t)}) \sin (t)$