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

Демидович — задача 972

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

Задача 972

Найти производную функцииy=ln⁡(cos⁡2x+1+cos⁡4x)y=\ln\left(\cos^2x+\sqrt{1+\cos^4x}\right)вводя промежуточную переменную u=cos⁡2xu=\cos^2x.
Ответ:y′=−sin⁡2x1+cos⁡4x,x∈Ry'=-\frac{\sin2x}{\sqrt{1+\cos^4x}},
\qquad x\in\mathbb R

Решение

Положимu=cos⁡2xu=\cos^2xТогдаy=ln⁡(u+1+u2)y=\ln\left(u+\sqrt{1+u^2}\right)Дифференцируя по uu, получаемdydu=11+u2\frac{dy}{du}=\frac1{\sqrt{1+u^2}}Кроме того,dudx=−2sin⁡xcos⁡x=−sin⁡2x\frac{du}{dx}=-2\sin x\cos x=-\sin2xПо правилу цепочки получаем формулу ответа.
Демидович № 972 — решение и ответ | Высшая математика — Профиматика