Для нахождения производной функции y = (tg(√x) + 1)^(arctg(2x)) с использованием метода логарифмического дифференцирования, следуем следующим шагам:
- Применяем логарифм: Начнем с того, что возьмем натуральный логарифм от обеих сторон уравнения:
- ln(y) = ln((tg(√x) + 1)^(arctg(2x)))
- Используем свойства логарифмов: Применим свойство логарифмов, которое гласит, что ln(a^b) = b * ln(a):
- ln(y) = arctg(2x) * ln(tg(√x) + 1)
- Дифференцируем обе стороны: Теперь дифференцируем обе стороны по x. Не забудем, что производная ln(y) по x будет равна (1/y) * (dy/dx):
- (1/y) * (dy/dx) = d/dx[arctg(2x) * ln(tg(√x) + 1)]
- Применяем правило произведения: Для правой части используем правило произведения:
- d/dx[arctg(2x)] * ln(tg(√x) + 1) + arctg(2x) * d/dx[ln(tg(√x) + 1)]
- Находим производные: Теперь находим производные по отдельности:
- Производная arctg(2x) = 2 / (1 + (2x)^2) = 2 / (1 + 4x^2)
- Для ln(tg(√x) + 1) используем правило цепочки:
- Производная будет равна (1 / (tg(√x) + 1)) * (d/dx[tg(√x) + 1])
- Производная tg(√x) = sec^2(√x) * (1 / (2√x)) = sec^2(√x) / (2√x)
- Подставляем найденные производные: Теперь подставляем все найденные производные в уравнение:
- (1/y) * (dy/dx) = (2 / (1 + 4x^2)) * ln(tg(√x) + 1) + arctg(2x) * ((1 / (tg(√x) + 1)) * (sec^2(√x) / (2√x)))
- Умножаем обе стороны на y: Умножим обе стороны на y, чтобы изолировать dy/dx:
- dy/dx = y * [(2 / (1 + 4x^2)) * ln(tg(√x) + 1) + arctg(2x) * ((1 / (tg(√x) + 1)) * (sec^2(√x) / (2√x)))]
- Подставляем y: Не забываем, что y = (tg(√x) + 1)^(arctg(2x)), подставим это значение:
- dy/dx = (tg(√x) + 1)^(arctg(2x)) * [(2 / (1 + 4x^2)) * ln(tg(√x) + 1) + arctg(2x) * ((1 / (tg(√x) + 1)) * (sec^2(√x) / (2√x)))]
Таким образом, мы нашли производную функции y с помощью метода логарифмического дифференцирования. Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами, не стесняйтесь спрашивать!