Номер 215, страница 338 - гдз по алгебре 10-11 класс учебник Колмогоров, Абрамов

Авторы: Колмогоров А. Н., Абрамов А. М., Дудницын Ю. П.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2008 - 2025
Цвет обложки: зелёный, чёрный
ISBN: 978-5-09-019513-3
Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации
Алгебра и начала математического анализа
Популярные ГДЗ в 10 классе
Параграф 4. Начала математического анализа. Глава 6. Задачи повышенной трудности - номер 215, страница 338.
№215 (с. 338)
Условие. №215 (с. 338)
скриншот условия

215. Найдите производную функции:
а) $y = x^x$
б) $y = (\sin x)^{\cos x}$
Решение 3. №215 (с. 338)

Решение 5. №215 (с. 338)
а) $y = x^x$
Для нахождения производной функции вида $y = u(x)^{v(x)}$, где и основание, и показатель степени зависят от $x$, используется метод логарифмического дифференцирования.
1. Прологарифмируем обе части уравнения по основанию $e$ (натуральный логарифм):
$\ln y = \ln(x^x)$
2. Используя свойство логарифма $\ln(a^b) = b \ln a$, получаем:
$\ln y = x \ln x$
3. Теперь продифференцируем обе части по $x$. Производная левой части находится как производная сложной функции: $(\ln y)' = \frac{1}{y} \cdot y'$. Для правой части используем правило производной произведения $(uv)' = u'v + uv'$:
$\frac{d}{dx}(\ln y) = \frac{d}{dx}(x \ln x)$
$\frac{1}{y} y' = (x)' \ln x + x (\ln x)'$
4. Вычисляем производные в правой части:
$(x)' = 1$
$(\ln x)' = \frac{1}{x}$
Подставляем их обратно:
$\frac{1}{y} y' = 1 \cdot \ln x + x \cdot \frac{1}{x}$
$\frac{1}{y} y' = \ln x + 1$
5. Выразим $y'$ (производную), умножив обе части на $y$:
$y' = y (\ln x + 1)$
6. Подставим исходное выражение для $y = x^x$:
$y' = x^x (\ln x + 1)$
Ответ: $y' = x^x (1 + \ln x)$
б) $y = (\sin x)^{\cos x}$
Это также показательно-степенная функция, поэтому применим логарифмическое дифференцирование.
1. Логарифмируем обе части:
$\ln y = \ln((\sin x)^{\cos x})$
$\ln y = \cos x \cdot \ln(\sin x)$
2. Дифференцируем обе части по $x$. В правой части используем правило производной произведения $(uv)' = u'v + uv'$, где $u = \cos x$ и $v = \ln(\sin x)$.
$(\ln y)' = (\cos x \cdot \ln(\sin x))'$
$\frac{1}{y} y' = (\cos x)' \cdot \ln(\sin x) + \cos x \cdot (\ln(\sin x))'$
3. Найдем производные по отдельности:
$(\cos x)' = -\sin x$
Для нахождения производной $(\ln(\sin x))'$ используем правило дифференцирования сложной функции: $(\ln(f(x)))' = \frac{1}{f(x)} \cdot f'(x)$.
$(\ln(\sin x))' = \frac{1}{\sin x} \cdot (\sin x)' = \frac{1}{\sin x} \cdot \cos x = \cot x$
4. Подставим найденные производные в уравнение:
$\frac{1}{y} y' = (-\sin x) \cdot \ln(\sin x) + \cos x \cdot \cot x$
Упростим правую часть:
$\frac{1}{y} y' = -\sin x \ln(\sin x) + \cos x \cdot \frac{\cos x}{\sin x}$
$\frac{1}{y} y' = \frac{\cos^2 x}{\sin x} - \sin x \ln(\sin x)$
5. Выразим $y'$:
$y' = y \left( \frac{\cos^2 x}{\sin x} - \sin x \ln(\sin x) \right)$
6. Подставим исходное выражение для $y = (\sin x)^{\cos x}$:
$y' = (\sin x)^{\cos x} \left( \frac{\cos^2 x}{\sin x} - \sin x \ln(\sin x) \right)$
Ответ: $y' = (\sin x)^{\cos x} \left( \cot x \cos x - \sin x \ln(\sin x) \right)$
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по алгебре за 10-11 класс, для упражнения номер 215 расположенного на странице 338 к учебнику 2008 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по алгебре к упражнению №215 (с. 338), авторов: Колмогоров (Андрей Николаевич), Абрамов (Александр Михайлович), Дудницын (Юрий Павлович), учебного пособия издательства Просвещение.