Найти производную функции:
y=(sqrt(x))^arcsin(x)

элюсся5 элюсся5    2   20.06.2021 19:06    2

Ответы
marystuart21 marystuart21  20.07.2021 19:59

Задание. Найти производную функции y = \left(\sqrt{x}\right)^{\arcsin x}.

Решение. Задана функция вида y = \left(f(x) \right)^{g(x)}.

Для нахождения производной данной функции выполняют следующие этапы:

1. Прологарифмировать обе части данного равенства по основанию e\colon

\ln y = \ln \left(\sqrt{x} \right)^{\arcsin x}.

2. По свойству логарифмов \log_{a}b^{p} = p\log_{a}b имеем:

\ln y = \arcsin x \cdot \ln \left\sqrt{x} .

3. Найти производную двух частей равенства по переменной x \colon

(\ln y)' = (\arcsin x \cdot \ln \left\sqrt{x})'.

3.1. Используя (\ln u) = \dfrac{1}{u} \cdot u', имеем:

(\ln y)' = \dfrac{1}{y} \cdot y' = \dfrac{y'}{y} .

3.2. Используя правило (u \cdot v)' = u'v + uv', имеем:

(\arcsin x)' \cdot \ln \sqrt{x} + \arcsin x \cdot (\ln \sqrt{x})'.

3.2.1. Используя   \arcsin x = \dfrac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}} и (\ln u)' = \dfrac{1}{u} \cdot u', имеем:

\dfrac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}} \cdot \ln \sqrt{x} + \arcsin x \cdot \dfrac{1}{\sqrt{x}} \cdot (\sqrt{x})'.

3.2.2. Используя (\sqrt{x})' = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}, имеем:

\dfrac{\ln \sqrt{x}}{\sqrt{1 - x^{2}}} + \dfrac{\arcsin x}{\sqrt{x}} \cdot \dfrac{1}{2\sqrt{x}} .

3.2.3. Упросим выражение и получаем:

\dfrac{\ln \sqrt{x}}{\sqrt{1 - x^{2}}} + \dfrac{\arcsin x}{2x}.

3.3. Имеем:

\dfrac{y'}{y} =\dfrac{\ln \sqrt{x}}{\sqrt{1 - x^{2}}} + \dfrac{\arcsin x}{2x}.

4. Умножим обе части равенства на y \colon

y' = \left(\dfrac{\ln \sqrt{x}}{\sqrt{1 - x^{2}}} + \dfrac{\arcsin x}{2x}\right) \cdot y.

5. Поскольку из условия y = \left(\sqrt{x}\right)^{\arcsin x}, то:

y' = \left(\dfrac{\ln \sqrt{x}}{\sqrt{1 - x^{2}}} + \dfrac{\arcsin x}{2x}\right) \cdot \left(\sqrt{x}\right)^{\arcsin x}.

ответ: y' = \left(\dfrac{\ln \sqrt{x}}{\sqrt{1 - x^{2}}} + \dfrac{\arcsin x}{2x}\right) \cdot \left(\sqrt{x}\right)^{\arcsin x}.

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ