[Wiskunde]afgeleide goniometrische functies

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 108

[Wiskunde]afgeleide goniometrische functies

De opgave is de volgende: bereken de afgeleide van
\(f(x)= \frac{1}{4}(\tan^4(x)-\cot^4(x))+2(\tan^2(x)-\cot^2(x))+6\ln(\tan(x))\)
Deze is te berekenen, maar ik moet hem herleiden naar een eenterm

Ik kom alvast uit:

f'x= (sin^8x+cos^8x)/(cos^5xsin^5x)+(sin^4x+cos^4x)/(cos^3xsin^3x) + (6)/(sinxcosx)

Maar vind geen manier om hem om te zetten

Berichten: 46

Re: [Wiskunde]afgeleide goniometrische functies

Beetje veel werk om het uit te schrijven, maar je kunt het ook door maple laten doen.

Afbeelding

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: [Wiskunde]afgeleide goniometrische functies

Er komt
\(\frac{1}{\sin^5(x)*\cos^5(x)}\)
uit.

Dit impliceert dat de primitieve hiervan f(x) oplevert, natuurlijk met een integratieconstante

Berichten: 108

Re: [Wiskunde]afgeleide goniometrische functies

Tuurlijk, dat versta ik, alleen de "stappen" die mapple neemt vind ik moeilijk om terug te vinden. Maar nu ik de uitkomst weet kan ik er naar toe werken, alvast bedankt.

Trouwens dat programma, is dat freeware?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: [Wiskunde]afgeleide goniometrische functies

De uitkomst van 'simplify' heb ik over het hoofd gezien.

Maar als je niet uit de vereenvoudiging komt, laat dat dan even weten!

Berichten: 108

Re: [Wiskunde]afgeleide goniometrische functies

bij deze laat ik het je weten: is het mogelijk de "simplify" even te posten aub?

Berichten: 78

Re: [Wiskunde]afgeleide goniometrische functies

Je zou sin(x)^5 * cos(x)^5 nog kunnen herschrijven via:
\(\sin(2x)=2\sin(x)\cos(x)\)


Dit geeft:
\(\frac{1}{\cos(x)^5\sin(x)^5}=\frac{32}{(2\cos(x)\sin(x))^5}=\frac{32}{\sin(2x)^5}=32\csc(2x)^5\)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: [Wiskunde]afgeleide goniometrische functies

Je overvalt me wel met je vraag en gelukkig heb ik die notities nog niet weggegooid.

Ik ga uit van f:
\(f(x)=\frac{\tan^4x-\cot^4x}{4}+2(\tan^2x-\cot^2x)+6\ln(\tan x)\)
\(f'(x)=\frac{1}{4}(4\tan^3x(1+\tan^2x)-4\cot^3x(-1-\cot^2x))+2(2\tan x(1+\tan^2x)-2\cot x(-1-\cot^2x))+6\frac{1}{\tan x}(1+\tan^2x)\)
\(f'(x)=\tan^3x(1+\tan^2x)+4\tan x(1+\tan^2x)+\cot^3x(1+\cot^2x)+4\cot x(1+\cot^2x)+\frac{6}{\tan x}(1+\tan^2x)\)
\(f'(x)=\tan x(1+\tan^2x)(\tan^2x+4)+\cot x(1+\cot^2x)(\cot x(\cot^2x+4)+\frac{6}{\tan x}(1+\tan^2x)\)
Je ziet, ik probeer de 'symmetrie' te behouden en ga nu over op sin en cos.

Hierbij heb ik sin²x+cos²x=1 herhaalde malen gebruikt.
\(f'(x)=\frac{\sin x}{\cos x}.\frac{1}{\cos^2x}.\frac{1+3\cos^2x}{\cos^2x}+\frac{\cos x}{\sin x}.\frac{1}{\sin^2x}.\frac{1+3\sin^2x}{\sin^2x}+6\frac{\cos x}{\sin x}.\frac{1}{\cos^2x}\)
Nu alles onder dezelfde noemer brengen
\(f'(x)=\frac{\sin^6x(1+3\cos^2x)+\cos^6x(1+3\sin^2x)+6\sin^4x\cos^4 x}{\sin^5x\cos^5x}\)
De derde term in de teller verdelen we in 3...+3... en halen sin^4x en cos^4x buiten haakjes.
\(f'(x)=\frac{\sin^4x(\sin^2x(1+3\cos^2x)+3\cos^4x)+\cos^4x(\cos^2x(1+3\sin^2x)+3\sin^4x)}{sin^5x\cos^5x}\)
Nu is: \(\sin^2x(1+3\cos^2x)=(1-\cos^2x)(1+3\cos^2x)=1+2\cos^2x-3\cos^4x\) en in de volgende term iets soortgelijks geeft
\(f'(x)=\frac{\sin^4x(1+2\cos^2x)+\cos^4x(1+2\sin^2x)}{\sin^5x\cos^5x}\)
Hier zal je in deze stap iets zelf moeten doen.
\(f'(x)=\frac{\sin^4x+\cos^4x+2\sin^2x\cos^2x}{\sin^5x\cos^5x}\)
\(f'(x)=\frac{(\sin^2x+\cos^2x)^2}{\sin^5x\cos^5x}\)
\(f'(x)=\frac{1}{\sin^5x\cos^5x}\)

Reageer