Раздел III. Производная и дифференциал — § 13. Производная. Формулы и правила вычисления производных. Дифференциал функции

Кудрявцев — задача 13.134

Л. Д. Кудрявцев, «Сборник задач по математическому анализу. Том 1». Условие, подробное решение и ответ.

Задача 13.134

Вычислить производную функции y=x−ln⁡1+e2x+e−xarcctg⁡ex\displaystyle y = x - \ln \sqrt{1 + e^{2x}} + e^{-x} \operatorname{arcctg} e^x.
Ответ:y′=−e−xarcctg⁡exy' = - e^{-x} \operatorname{arcctg} e^x

Решение

y=x−12ln⁡(1+e2x)+e−xarcctg⁡ex.y = x - \dfrac{1}{2} \ln(1 + e^{2x}) + e^{-x} \operatorname{arcctg} e^x.Дифференцируем:y′=\displaystyle y'\mathrel{=}1−12⋅2e2x1+e2x+(−e−x)arcctg⁡ex+e−x⋅(−11+e2x⋅ex)=\displaystyle 1 - \dfrac{1}{2} \cdot \dfrac{2e^{2x}}{1+e^{2x}} + (-e^{-x}) \operatorname{arcctg} e^x + e^{-x} \cdot \left( -\dfrac{1}{1+e^{2x}} \cdot e^x \right)\mathrel{=}1−e2x1+e2x−e−xarcctg⁡ex−11+e2x.\displaystyle 1 - \dfrac{e^{2x}}{1+e^{2x}} - e^{-x} \operatorname{arcctg} e^x - \dfrac{1}{1+e^{2x}}.Сгруппируем слагаемые без arcctg⁡\operatorname{arcctg}:1−e2x1+e2x−11+e2x=1−e2x+11+e2x=1−1=0.1 - \dfrac{e^{2x}}{1+e^{2x}} - \dfrac{1}{1+e^{2x}} = 1 - \dfrac{e^{2x}+1}{1+e^{2x}} = 1 - 1 = 0.Следовательно,y′=−e−xarcctg⁡ex.y' = - e^{-x} \operatorname{arcctg} e^x.
Кудрявцев № 13.134 — решение и ответ | Высшая математика — Профиматика