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

Демидович — задача 950

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

Найти производную функции

Задача 950

y=xarctgx12ln(1+x2)12(arctgx)2y=x\operatorname{arctg} x-\frac12\ln(1+x^2)-\frac12(\operatorname{arctg} x)^2
Ответ:y=x2arctgx1+x2,xRy'=\frac{x^2\operatorname{arctg} x}{1+x^2},
\qquad x\in\mathbb R

Решение

Область определения функции имеет видD=RD=\mathbb RИспользуем правила дифференцирования произведения и сложной функции:y=arctgx+x1+x2x1+x2arctgx1+x2==arctgx(111+x2)=x2arctgx1+x2\begin{aligned}
y'&=\operatorname{arctg} x+\frac{x}{1+x^2}
-\frac{x}{1+x^2}
-\frac{\operatorname{arctg} x}{1+x^2}=\\
&=\operatorname{arctg} x\left(1-\frac1{1+x^2}\right)
=\frac{x^2\operatorname{arctg} x}{1+x^2}
\end{aligned}
Демидович № 950 — решение и ответ