Калькулятор похідної з кроками

Введіть свої значення. Відповідь і повний розв’язок оновлюються під час введення.

Результат

f(x)x2·sin(3x) + ln(x)/x + e−x2
f′(x)2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x) + (1 − ln(x))/x2 − 2x·e−x2
f(1)0,509
f′(1)−2,423
Дотичнаy = −2,423x + 2,932

Продиференціюйте функцію від x і подивіться, як застосовується кожне правило. Калькулятор опрацьовує многочлени, степені й корені, показникові функції, логарифми, тригонометричні та обернені тригонометричні функції та поєднує їх за правилами суми, добутку, частки й складної функції, спрощуючи результат по ходу. Він також може знайти другу й третю похідну та обчислити похідну і дотичну в точці.

Покроковий розв’язок

Прочитайте функцію

f(x) = x2·sin(3x) + ln(x)/x + e−x2

Правило суми: диференціюйте почленно

d/dx[x2·sin(3x)] = 2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x)
d/dx[ln(x)/x] = (1 − ln(x))/x2
d/dx[e−x2] = −2x·e−x2
f′(x) = 2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x) + (1 − ln(x))/x2 − 2x·e−x2

Правило добутку

(uv)′ = u′v + uv′
u = x2, u′ = 2x
v = sin(3x), v′ = 3cos(3x)
d/dx[x2·sin(3x)] = 2x·sin(3x) + x2·(3cos(3x)) = 2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x)

Ланцюгове правило

d/dx[f(u)] = f′(u)·u′
u = 3x, u′ = 3
d/dx[sin(3x)] = cos(3x)·3 = 3cos(3x)

Похідна частки

(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
u = ln(x), u′ = 1/x
v = x, v′ = 1
d/dx[ln(x)/x] = ((1/x)·x − ln(x)·1)/x2 = (1 − ln(x))/x2

Ланцюгове правило

d/dx[eu] = eu·u′
u = −x2, u′ = −2x
d/dx[e−x2] = e−x2·(−2x) = −2x·e−x2

Використані правила диференціювання

d/dx[f + g] = f′ + g′
d/dx[c·f] = c·f′
d/dx[xn] = n·xn−1
(uv)′ = u′v + uv′
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
d/dx[f(u)] = f′(u)·u′
d/dx[ex] = ex
sin(u) → cos(u)
ln(u) → 1/u

Результат

f′(x) = 2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x) + (1 − ln(x))/x2 − 2x·e−x2

Обчисліть у цій точці

f(1) = 0,509
f′(1) = −2,423
дотична: y = f(x₀) + f′(x₀)·(x − x₀) = 0,509 + (−2,423)·(x − 1)

Основні формули

Похідна степеня
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Правило добутку
(uv)′ = u′v + uv′
Похідна частки
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Ланцюгове правило
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Основні похідні
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

Як знайти похідну крок за кроком

  1. Розбийте суму на доданки й продиференціюйте кожен окремо (правило суми). Сталі множники лишаються спереду (правило сталого множника).
  2. Для степенів використайте степеневе правило, d/dx[xⁿ] = n·xⁿ⁻¹. Воно працює і для коренів та обернених величин: √x = x^(1/2) і 1/x² = x⁻².
  3. Для добутку u·v використайте правило добутку (uv)′ = u′v + uv′; для частки u/v — правило частки (u/v)′ = (u′v − uv′)/v².
  4. Для функції від іншої функції, як-от sin(3x) чи e^(x²), використайте правило складної функції: продиференціюйте зовнішню функцію, залиште внутрішню й помножте на похідну внутрішньої.
  5. Спростіть: зведіть подібні доданки й скоротіть спільні множники між чисельником і знаменником.

Запитання й відповіді

Як ввести функцію?

Використовуйте ^ для степенів і дужки для аргументів функцій: x^3 - 2x, sin(3x), e^(2x), ln(x)/x, sqrt(x^2 + 1). Знаки множення можна опускати: 3x^2 sin(x) означає 3x²·sin(x). Записуйте e^(2x) з дужками; e^2x читається як e²·x.

Які функції підтримуються?

sin, cos, tan, sec, csc, cot, arcsin, arccos, arctan, exp, ln, log (за основою 10) і sqrt, з будь-якою комбінацією +, −, ·, / і степенів, зокрема степенів на кшталт x^x, де і основа, і показник містять x.

Чим відрізняються ln і log?

ln — натуральний логарифм, за основою e, з d/dx[ln x] = 1/x. У цьому калькуляторі log означає десятковий логарифм, похідна якого дорівнює 1/(x·ln 10).

Як калькулятор знаходить дотичну?

Введіть точку x₀. Дотична має вигляд y = f(x₀) + f′(x₀)·(x − x₀): вона проходить через точку на кривій, а її нахил дорівнює похідній.

Чи завжди відповідь має найпростіший вигляд?

Результат спрощується зведенням подібних доданків, об’єднанням степенів і скороченням спільних множників, але він може бути записаний інакше, ніж у вашому підручнику, наприклад cos(x)/sin(x) замість cot(x). Обидві форми рівні.

Потренуйтеся самі

Тренувати тему «Похідні»

Калькулятор дає відповідь. На іспиті потрібен метод: тренуйте його на нових задачах із підказками й розв’язками.

</> Вбудувати

Безкоштовно для викладачів і шкіл: вставте цей код на сторінку курсу, у LMS або на свій сайт. Студенти можуть користуватися калькулятором і покроковим розв’язком без акаунта.

Інші калькулятори