Раздел III. Производная и дифференциал — § 15. Производные и дифференциалы высших порядков
Кудрявцев — задача 15.14
Л. Д. Кудрявцев, «Сборник задач по математическому анализу. Том 1». Условие, подробное решение и ответ.
Задача 15.14
Найти dx2d2y для функций, заданных параметрически:
1) x=t3, y=t2;
2) x=1+t3t2, y=1+t3t3;
3) x=lncost, y=lncos2t;
4) x=acost, y=bsint;
5) x=(1+cos2t)sint, y=sin2tcost;
6) x=tcht−sht, y=tsht−cht;
7) x=1+tet, y=(t−1)et;
8) x=cost1, y=tgt−t;
9) x=sinlog2t, y=tglog2t;
10) x=2cos2t, y=2sin2t.
1) x=t3, y=t2;
2) x=1+t3t2, y=1+t3t3;
3) x=lncost, y=lncos2t;
4) x=acost, y=bsint;
5) x=(1+cos2t)sint, y=sin2tcost;
6) x=tcht−sht, y=tsht−cht;
7) x=1+tet, y=(t−1)et;
8) x=cost1, y=tgt−t;
9) x=sinlog2t, y=tglog2t;
10) x=2cos2t, y=2sin2t.
Ответ:1) −9t42;
2) t(2−t3)36(1+t3)3;
3) −cos22t8cos2t;
4) −a2sin3tb;
5) cos3t(3cos2t−1)1;
6) −tsh3t1;
7) tet2(1+t)3;
8) sintcos3t;
9) cos4u3tgu, u=log2t;
10) 4⋅2−3cos2t
2) t(2−t3)36(1+t3)3;
3) −cos22t8cos2t;
4) −a2sin3tb;
5) cos3t(3cos2t−1)1;
6) −tsh3t1;
7) tet2(1+t)3;
8) sintcos3t;
9) cos4u3tgu, u=log2t;
10) 4⋅2−3cos2t
Решение
Введём u=log2t, u′=tln21. x=sinu, y=tgu. x˙=cosu⋅u′, y˙=u′sec2u. Первая производная: dxdy=cos3u1. Дифференцируем по t: dtd(cos3u1)=cos4u3sinu⋅u′. Делим на x˙: dx2d2y=cos5u3sinu=cos4u3tgu, где u=log2t.