Найти вторую производную функции f(x)=sin²5x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для нахождения второй производной функции f(x)=sin2(5x)f of x equals sine squared 5 x воспользуемся правилами дифференцирования сложной функции. 1. Нахождение первой производной f(x)f prime of x Исходная функция представляет собой сложную функцию вида u2u squared, где u=sin(5x)u equals sine 5 x. Применим формулу (un)=nun1uopen paren u to the n-th power close paren prime equals n center dot u raised to the n minus 1 power center dot u prime:

  1. Внешняя функция — возведение в квадрат: 2sin(5x)2 sine 5 x. Внутренняя функция — синус: (sin(5x))=cos(5x)(5x)=5cos(5x)open paren sine 5 x close paren prime equals cosine 5 x center dot open paren 5 x close paren prime equals 5 cosine 5 x.

Объединяем шаги: f(x)=2sin(5x)cos(5x)5f prime of x equals 2 center dot sine 5 x center dot cosine 5 x center dot 5 f(x)=10sin(5x)cos(5x)f prime of x equals 10 sine 5 x cosine 5 xУпрощение первой производной: Используем тригонометрическую формулу синуса двойного угла 2sinαcosα=sin(2α)2 sine alpha cosine alpha equals sine open paren 2 alpha close paren: f(x)=5(2sin(5x)cos(5x))=5sin(10x)f prime of x equals 5 center dot open paren 2 sine 5 x cosine 5 x close paren equals 5 sine 10 x2. Нахождение второй производной f(x)f double prime of x Теперь найдем производную от полученного выражения 5sin(10x)5 sine 10 x:

  1. Константа 55 выносится за знак производной. Производная синуса — косинус: (sin(10x))=cos(10x)(10x)open paren sine 10 x close paren prime equals cosine 10 x center dot open paren 10 x close paren prime. Производная внутренней функции (10x)=10open paren 10 x close paren prime equals 10.

Вычисляем: f(x)=5cos(10x)10f double prime of x equals 5 center dot cosine 10 x center dot 10 f(x)=50cos(10x)f double prime of x equals 50 cosine 10 xОтвет: f(x)=50cos(10x)f double prime of x equals 50 cosine 10 xЯ могу также найти значения этой производной в конкретных точках или вычислить производные более высоких порядков. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар