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

Демидович — задача 896

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

Найти производную функции

Задача 896

y=xln(x+1+x2)1+x2y=x\ln\left(x+\sqrt{1+x^2}\right)-\sqrt{1+x^2}

Опирается на задачу 895

Ответ:Для всех xRx\in\mathbb R имеем
y=ln(x+1+x2)\displaystyle y'=\ln\left(x+\sqrt{1+x^2}\right)

Решение

Идея

Положим L=ln(x+1+x2)L=\ln\left(x+\sqrt{1+x^2}\right) и
s=1+x2s=\sqrt{1+x^2}. При xRx\in\mathbb R имеем
L=1sL'=\dfrac1s по задаче №895 и s=xss'=\dfrac xs. Поэтому
y=L+xLs==L+xsxs==L=ln(x+1+x2)\begin{aligned}
y'&=L+xL'-s'=\\
&=L+\frac xs-\frac xs=\\
&=L
=\ln\left(x+\sqrt{1+x^2}\right)
\end{aligned}
Демидович № 896 — решение и ответ