Раздел II. Дифференциальное исчисление функций одной переменной§ 1. Производная явной функции

Демидович — задача 849

Б. П. Демидович, «Сборник задач и упражнений по математическому анализу». Задача, подробное решение и ответ.

Задача 849

y=(1x)p(1+x)qy=\frac{(1-x)^p}{(1+x)^q}
Ответ:При x1x\ne-1y=(1x)p1(1+x)q+1(p+q+(pq)x)y'=-\frac{(1-x)^{p-1}}
{(1+x)^{q+1}}
\bigl(p+q+(p-q)x\bigr)

Решение

Идея

Пусть p,q{1,2,3,}p,q\in\{1,2,3,\ldots\}. Тогда
D=R{1}D=\mathbb R\setminus\{-1\}, и на всей области определения запишем
y=(1x)p(1+x)qy=(1-x)^p(1+x)^{-q}Тогдаy=p(1x)p1(1+x)qq(1x)p(1+x)q1==(1x)p1(1+x)q+1(p(1+x)+q(1x))==(1x)p1(1+x)q+1(p+q+(pq)x)\begin{aligned}
y'&=-p(1-x)^{p-1}(1+x)^{-q}
-q(1-x)^p(1+x)^{-q-1}=\\
&=-\frac{(1-x)^{p-1}}
{(1+x)^{q+1}}
\bigl(p(1+x)+q(1-x)\bigr)=\\
&=-\frac{(1-x)^{p-1}}
{(1+x)^{q+1}}
\bigl(p+q+(p-q)x\bigr)
\end{aligned}
Демидович № 849 — решение и ответ