Math  /  Calculus

QuestionLet f(x)=xcosx3.f(x)=\begin{array}{l} f(x)=\frac{x}{\cos x^{3}} . \\ f^{\prime}(x)=\square \end{array}

Studdy Solution

STEP 1

What is this asking? On veut calculer la **dérivée** de la fonction f(x)=xcos(x3) f(x) = \frac{x}{\cos(x^3)} . Watch out! Attention aux règles de dérivation, surtout avec le **quotient** et la **composition** de fonctions!

STEP 2

1. Définir la fonction
2. Appliquer la règle du quotient
3. Calculer les dérivées individuelles
4. Simplifier l'expression

STEP 3

On commence par bien comprendre notre fonction: f(x)=xcos(x3) f(x) = \frac{x}{\cos(x^3)} .
C'est une division, donc on va utiliser la **règle du quotient** pour dériver.

STEP 4

La règle du quotient nous dit que si f(x)=u(x)v(x) f(x) = \frac{u(x)}{v(x)} , alors f(x)=u(x)v(x)u(x)v(x)v(x)2 f'(x) = \frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{v(x)^2} .
Ici, u(x)=x u(x) = x et v(x)=cos(x3) v(x) = \cos(x^3) .

STEP 5

**Calculons u(x) u'(x) :** Comme u(x)=x u(x) = x , on a u(x)=1 u'(x) = 1 .

STEP 6

**Calculons v(x) v'(x) :** Pour v(x)=cos(x3) v(x) = \cos(x^3) , on utilise la dérivée de cos\cos, qui est sin-\sin, et la règle de la chaîne.
Donc, v(x)=sin(x3)(3x2) v'(x) = -\sin(x^3) \cdot (3x^2) .

STEP 7

On remplace dans la formule de la dérivée du quotient: f(x)=1cos(x3)x(sin(x3)3x2)cos(x3)2f'(x) = \frac{1 \cdot \cos(x^3) - x \cdot (-\sin(x^3) \cdot 3x^2)}{\cos(x^3)^2}

STEP 8

Simplifions l'expression: f(x)=cos(x3)+3x3sin(x3)cos(x3)2f'(x) = \frac{\cos(x^3) + 3x^3 \sin(x^3)}{\cos(x^3)^2}

STEP 9

La dérivée de la fonction est: f(x)=cos(x3)+3x3sin(x3)cos(x3)2f'(x) = \frac{\cos(x^3) + 3x^3 \sin(x^3)}{\cos(x^3)^2}

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