21. d d x ( y s i n y = x s i n x ) \frac{d}{dx}(ysiny = xsinx) d x d ( y s i n y = x s i n x )
d d x ( y s i n y = x s i n x ) = y ′ s i n y + y c o s y y ′ = s i n x + x c o s x = y ′ ( s i n y + y c o s y ) = s i n x + x c o s x y ′ = s i n x + x c o s x s i n y + y c o s y
\begin{aligned}
&\frac{d}{dx}(ysiny = xsinx)\\
&=y'siny+ycosyy'=sinx+xcosx\\
&=y'(siny+ycosy)=sinx+xcosx\\
&y'=\frac{sinx+xcosx}{siny+ycosy}
\end{aligned}
d x d ( y s i n y = x s i n x ) = y ′ s i n y + y c o s y y ′ = s i n x + x c o s x = y ′ ( s i n y + y c o s y ) = s i n x + x c o s x y ′ = s i n y + y c o s y s i n x + x c o s x
22. d d x ( l n ( x / y ) = e x y 3 ) \frac{d}{dx}(ln(x/y) = e^{xy^3}) d x d ( l n ( x / y ) = e x y 3 )
d d x ( l n ( x / y ) = e x y 3 ) = y x ( x / y ) ′ = e x y 3 ( x y 3 ) ′ = y x y − x y ′ y 2 = e x y 3 ( y 3 + x 3 y 2 y ′ ) y 2 − x y y ′ x y 2 = y 3 e x y 3 + 3 x y 2 e x y 3 y ′ 1 x − y ′ y = y 3 e x y 3 + 3 x y 2 e x y 3 y ′ 1 x − y 3 e x y 3 = 3 x y 2 e x y 3 y ′ + y ′ y 1 − x y 3 e x y 3 x = ( 1 + 3 x y 3 e x y 3 y ) y ′ y ′ = 1 − x y 3 e x y 3 x ( y 1 + 3 x y 3 e x y 3 ) y ′ = y − x y 4 e x y 3 x + 3 x 2 y 3 e x y 3
\begin{aligned}
&\frac{d}{dx}(ln(x/y) = e^{xy^3})\\
&=\frac{y}{x}(x/y)'=e^{xy^3}(xy^3)'\\
&=\frac{y}{x}\frac{y-xy'}{y^2}=e^{xy^3}(y^3+x3y^2y')\\
&\frac{y^2-xyy'}{xy^2}=y^3e^{xy^3}+3xy^2e^{xy^3}y'\\
&\frac{1}{x}-\frac{y'}{y}=y^3e^{xy^3}+3xy^2e^{xy^3}y'\\
&\frac{1}{x}-y^3e^{xy^3}=3xy^2e^{xy^3}y'+\frac{y'}{y}\\
&\frac{1-xy^3e^{xy^3}}{x}=(\frac{1+3xy^3e^{xy^3}}{y})y'\\
&y'=\frac{1-xy^3e^{xy^3}}{x}(\frac{y}{1+3xy^3e^{xy^3}})\\
&y'=\frac{y-xy^4e^{xy^3}}{x+3x^2y^3e^{xy^3}}\\
\end{aligned}
d x d ( l n ( x / y ) = e x y 3 ) = x y ( x / y ) ′ = e x y 3 ( x y 3 ) ′ = x y y 2 y − x y ′ = e x y 3 ( y 3 + x 3 y 2 y ′ ) x y 2 y 2 − x y y ′ = y 3 e x y 3 + 3 x y 2 e x y 3 y ′ x 1 − y y ′ = y 3 e x y 3 + 3 x y 2 e x y 3 y ′ x 1 − y 3 e x y 3 = 3 x y 2 e x y 3 y ′ + y y ′ x 1 − x y 3 e x y 3 = ( y 1 + 3 x y 3 e x y 3 ) y ′ y ′ = x 1 − x y 3 e x y 3 ( 1 + 3 x y 3 e x y 3 y ) y ′ = x + 3 x 2 y 3 e x y 3 y − x y 4 e x y 3
Alt.
d d x ( l n ( x / y ) = e x y 3 ) d d x ( l n ( x ) − l n ( y ) = e x y 3 ) 1 x − y ′ y = e x y 3 ( y 3 + x 3 y 2 y ′ ) same as upper
\begin{aligned}
&\frac{d}{dx}(ln(x/y) = e^{xy^3})\\
&\frac{d}{dx}(ln(x)-ln(y) = e^{xy^3})\\
&\frac{1}{x}-\frac{y'}{y}=e^{xy^3}(y^3+x3y^2 y')\\
&\text{same as upper}
\end{aligned}
d x d ( l n ( x / y ) = e x y 3 ) d x d ( l n ( x ) − l n ( y ) = e x y 3 ) x 1 − y y ′ = e x y 3 ( y 3 + x 3 y 2 y ′ ) same as upper
23. d d x ( x = s e c ( y ) ) \frac{d}{dx}(x=sec(y)) d x d ( x = s e c ( y ) )
d d x ( x = s e c ( y ) ) d x = s e c ( y ) t a n ( y ) d y d y d x = 1 s e c ( y ) t a n ( y ) ( R . T . a n g l e = y , a = 1 , h = x , o = x 2 − 1 ) d y d x = 1 x x 2 − 1 = ( a r c t a n ( x ) ) ′
\begin{aligned}
&\frac{d}{dx}(x=sec(y))\\
&dx=sec(y)tan(y)dy\\
&\frac{dy}{dx}=\frac{1}{sec(y)tan(y)}\\
&(R.T. angle=y, a=1,h=x, o=\sqrt{x^2-1})\\
&\frac{dy}{dx}=\frac{1}{x\sqrt{x^2-1}}=(arctan(x))'\\
\end{aligned}
d x d ( x = s e c ( y ) ) d x = s e c ( y ) t a n ( y ) d y d x d y = s e c ( y ) t a n ( y ) 1 ( R . T . a n g l e = y , a = 1 , h = x , o = x 2 − 1 ) d x d y = x x 2 − 1 1 = ( a r c t a n ( x ) ) ′
24. d d x ( ( x − y ) 2 = s i n x + s i n y ) \frac{d}{dx}((x-y)^2 = sinx + siny ) d x d ( ( x − y ) 2 = s i n x + s i n y )
d d x ( ( x − y ) 2 = s i n x + s i n y ) 2 ( x − y ) ( 1 − y ′ ) = c o s x + c o s y y ′ = 2 ( x − y ) − 2 ( x − y ) y ′ = c o s x + c o s y y ′ = 2 ( x − y ) − c o s x = c o s y y ′ + 2 ( x − y ) y ′ y ′ ( c o s y + 2 ( x − y ) ) = 2 ( x − y ) − c o s x y ′ = 2 ( x − y ) − c o s x 2 ( x − y ) + c o s y
\begin{aligned}
&\frac{d}{dx}((x-y)^2 = sinx + siny )\\
&2(x-y)(1-y')=cosx+cosyy'\\
&=2(x-y)-2(x-y)y'=cosx+cosyy'\\
&=2(x-y)-cosx=cosyy'+2(x-y)y'\\
&y'(cosy+2(x-y))=2(x-y)-cosx\\
&y'=\frac{2(x-y)-cosx}{2(x-y)+cosy}\\
\end{aligned}
d x d ( ( x − y ) 2 = s i n x + s i n y ) 2 ( x − y ) ( 1 − y ′ ) = c o s x + c o s y y ′ = 2 ( x − y ) − 2 ( x − y ) y ′ = c o s x + c o s y y ′ = 2 ( x − y ) − c o s x = c o s y y ′ + 2 ( x − y ) y ′ y ′ ( c o s y + 2 ( x − y ) ) = 2 ( x − y ) − c o s x y ′ = 2 ( x − y ) + c o s y 2 ( x − y ) − c o s x
25. d d x ( x y = y x ) \frac{d}{dx}( x^y = y^x) d x d ( x y = y x )
d d x ( x y = y x ) y l n x = x l n y y ′ l n x + y ( 1 / x ) = l n y + x ( 1 / y ) y ′ y ′ ( l n x − x ( 1 / y ) ) = l n y − y ( 1 / x ) y ′ = l n y − y ( 1 / x ) l n x − x ( 1 / y ) = x y l n y − y 2 x y l n x − x 2
\begin{aligned}
&\frac{d}{dx}( x^y = y^x)\\
&y ln x = x ln y \\
&y' lnx + y(1/x) =lny+x(1/y)y' \\
&y'(lnx-x(1/y))=ln y-y(1/x) \\
&y' = \frac{ln y-y(1/x)}{lnx-x(1/y)} \\
&= \frac{xy ln y-y^2}{ xylnx-x^2} \\
\end{aligned}
d x d ( x y = y x ) y l n x = x l n y y ′ l n x + y ( 1 / x ) = l n y + x ( 1 / y ) y ′ y ′ ( l n x − x ( 1 / y ) ) = l n y − y ( 1 / x ) y ′ = l n x − x ( 1 / y ) l n y − y ( 1 / x ) = x y l n x − x 2 x y l n y − y 2
26. d d x ( a r c t a n ( x 2 y ) = x + y 3 ) \frac{d}{dx}(arctan(x^2y) = x+y^3) d x d ( a r c t a n ( x 2 y ) = x + y 3 )
d d x ( a r c t a n ( x 2 y ) = x + y 3 ) y = a r c t a n x , x = t a n y , d x = s e c 2 y d y R . T a n g l e = y , a = 1 , o = x , h = s q r t ( x 2 + 1 ) d y / d x = 1 s e c 2 y = c o s 2 y = 1 1 + x 2 d d x ( a r c t a n ( x 2 y ) = x + y 3 ) 1 1 + x 4 y 2 ( 2 x y + x 2 y ′ ) = 1 + 3 y 2 y ′ 2 x y 1 + x 4 y 2 + x 2 y ′ 1 + x 4 y 2 = 1 + 3 y 2 y ′ 2 x y 1 + x 4 y 2 − 1 = 3 y 2 y ′ − x 2 y ′ 1 + x 4 y 2 2 x y − 1 − x 4 y 2 1 + x 4 y 2 = ( 3 y 2 − x 2 1 + x 4 y 2 ) y ′ 2 x y − 1 − x 4 y 2 1 + x 4 y 2 = 3 y 2 + 3 x 4 y 4 − x 2 1 + x 4 y 2 y ′ y ′ = 2 x y − 1 − x 4 y 2 3 y 2 + 3 x 4 y 4 − x 2 = x 4 y 2 − 2 x y + 1 − 3 x 4 y 4 + x 2 − 3 y 2
\begin{aligned}
&\frac{d}{dx}(arctan(x^2y) = x+y^3)\\
&y=arctan x, x=tan y, dx=sec^2ydy\\
&R.T angle=y, a=1, o=x, h=sqrt(x^2+1)\\
&dy/dx = \frac{1}{sec^2y}=cos^2y=\frac{1}{1+x^2} \\
\\
&\frac{d}{dx}(arctan(x^2y) = x+y^3)\\
&\frac{1}{1+x^4y^2}(2xy+x^2y')=1+3y^2y'\\
&\frac{2xy}{1+x^4y^2}+\frac{x^2y'}{1+x^4y^2} =1+3y^2y'\\
&\frac{2xy}{1+x^4y^2}-1= 3y^2y'-\frac{x^2y'}{1+x^4y^2}\\
&\frac{2xy-1-x^4y^2}{1+x^4y^2}= (3y^2-\frac{x^2}{1+x^4y^2})y'\\
&\frac{2xy-1-x^4y^2}{1+x^4y^2}= \frac{3y^2+3x^4y^4-x^2}{1+x^4y^2}y'\\
&y'=\frac{2xy-1-x^4y^2}{3y^2+3x^4y^4-x^2}\\
&=\frac{x^4y^2-2xy+1}{-3x^4y^4+x^2-3y^2}\\
\end{aligned}
d x d ( a r c t a n ( x 2 y ) = x + y 3 ) y = a r c t a n x , x = t a n y , d x = s e c 2 y d y R . T a n g l e = y , a = 1 , o = x , h = s q r t ( x 2 + 1 ) d y / d x = s e c 2 y 1 = c o s 2 y = 1 + x 2 1 d x d ( a r c t a n ( x 2 y ) = x + y 3 ) 1 + x 4 y 2 1 ( 2 x y + x 2 y ′ ) = 1 + 3 y 2 y ′ 1 + x 4 y 2 2 x y + 1 + x 4 y 2 x 2 y ′ = 1 + 3 y 2 y ′ 1 + x 4 y 2 2 x y − 1 = 3 y 2 y ′ − 1 + x 4 y 2 x 2 y ′ 1 + x 4 y 2 2 x y − 1 − x 4 y 2 = ( 3 y 2 − 1 + x 4 y 2 x 2 ) y ′ 1 + x 4 y 2 2 x y − 1 − x 4 y 2 = 1 + x 4 y 2 3 y 2 + 3 x 4 y 4 − x 2 y ′ y ′ = 3 y 2 + 3 x 4 y 4 − x 2 2 x y − 1 − x 4 y 2 = − 3 x 4 y 4 + x 2 − 3 y 2 x 4 y 2 − 2 x y + 1
27. d d x ( x 2 / ( x 2 − y 2 ) = 3 y ) \frac{d}{dx}(x^2/(x^2-y^2) = 3y) d x d ( x 2 / ( x 2 − y 2 ) = 3 y )
d d x ( x 2 / ( x 2 − y 2 ) = 3 y ) d d x ( x 2 = 3 y ( x 2 − y 2 ) = 3 x 2 y − 3 y 3 ) 2 x = 6 x y + 3 x 2 y ′ − 9 y 2 y ′ 2 x − 6 x y = y ′ ( 3 x 2 − 9 y 2 ) y ′ = 2 x − 6 x y 3 x 2 − 9 y 2
\begin{aligned}
&\frac{d}{dx}(x^2/(x^2-y^2) = 3y)\\
&\frac{d}{dx}(x^2 = 3y(x^2-y^2)=3x^2y-3y^3)\\
&2x=6xy+3x^2y'-9y^2y'\\
&2x-6xy=y'(3x^2-9y^2)\\
&y'=\frac{2x-6xy}{3x^2-9y^2}
\end{aligned}
d x d ( x 2 / ( x 2 − y 2 ) = 3 y ) d x d ( x 2 = 3 y ( x 2 − y 2 ) = 3 x 2 y − 3 y 3 ) 2 x = 6 x y + 3 x 2 y ′ − 9 y 2 y ′ 2 x − 6 x y = y ′ ( 3 x 2 − 9 y 2 ) y ′ = 3 x 2 − 9 y 2 2 x − 6 x y
28. d d x ( e x / y = x + y 2 ) \frac{d}{dx}(e^{x/y} = x + y^2) d x d ( e x / y = x + y 2 )
d d x ( e x / y = x + y 2 ) d d x ( x y = l n ( x + y 2 ) ) y − x y ′ y 2 = 1 x + y 2 ( 1 + 2 y y ′ ) 1 y − 1 x + y 2 = x y ′ y 2 + 2 y y ′ x + y 2 y ( x + y 2 ) − y 2 = x ( x + y 2 ) y ′ + 2 y 3 y ′ y ′ = y 3 − y 2 + x y x 2 + x y 2 + 2 y 3 = y ( x + y 2 ) − y 2 x ( x + y 2 ) + 2 y 3 = y e x / y − y 2 x e x / y + 2 y 3
\begin{aligned}
&\frac{d}{dx}(e^{x/y} = x + y^2)\\
&\frac{d}{dx}(\frac{x}{y} = ln(x + y^2))\\
&\frac{y-xy'}{y^2} =\frac{1}{x + y^2}(1+2yy')\\
&\frac{1}{y} - \frac{1}{x + y^2}=\frac{xy'}{y^2}+\frac{2yy'}{x + y^2}\\
&y(x+y^2) - y^2=x(x+y^2)y'+2y^3y'\\
&y'=\frac{y^3-y^2+xy}{x^2+xy^2+2y^3}=\frac{y(x+y^2)-y^2}{x(x+y^2)+2y^3}\\
&=\frac{ye^{x/y}-y^2}{xe^{x/y}+2y^3}
\end{aligned}
d x d ( e x / y = x + y 2 ) d x d ( y x = l n ( x + y 2 ) ) y 2 y − x y ′ = x + y 2 1 ( 1 + 2 y y ′ ) y 1 − x + y 2 1 = y 2 x y ′ + x + y 2 2 y y ′ y ( x + y 2 ) − y 2 = x ( x + y 2 ) y ′ + 2 y 3 y ′ y ′ = x 2 + x y 2 + 2 y 3 y 3 − y 2 + x y = x ( x + y 2 ) + 2 y 3 y ( x + y 2 ) − y 2 = x e x / y + 2 y 3 y e x / y − y 2
29. d d x ( ( x 2 + y 2 – 1 ) 3 = y ) \frac{d}{dx}((x^2 + y^2 – 1)^3 = y) d x d ( ( x 2 + y 2 – 1 ) 3 = y )
d d x ( ( x 2 + y 2 – 1 ) 3 = y ) 3 ( x 2 + y 2 − 1 ) 2 ( 2 x + 2 y y ′ ) = y ′ 3 ( x 2 + y 2 − 1 ) 2 ( 2 x ) + 3 ( x 2 + y 2 − 1 ) 2 ( 2 y y ′ ) = y ′ 6 x ( x 2 + y 2 − 1 ) 2 + 6 y ( x 2 + y 2 − 1 ) 2 y ′ = y ′ y ′ = 6 x ( x 2 + y 2 − 1 ) 2 1 − 6 y ( x 2 + y 2 − 1 ) 2
\begin{aligned}
&\frac{d}{dx}((x^2 + y^2 – 1)^3 = y)\\
&3(x^2+y^2-1)^2(2x+2yy')=y'\\
&3(x^2+y^2-1)^2(2x)+3(x^2+y^2-1)^2(2yy')=y'\\
&6x(x^2+y^2-1)^2+6y(x^2+y^2-1)^2y'=y'\\
&y'=\frac{6x(x^2+y^2-1)^2}{1-6y(x^2+y^2-1)^2}\\
\end{aligned}
d x d ( ( x 2 + y 2 – 1 ) 3 = y ) 3 ( x 2 + y 2 − 1 ) 2 ( 2 x + 2 y y ′ ) = y ′ 3 ( x 2 + y 2 − 1 ) 2 ( 2 x ) + 3 ( x 2 + y 2 − 1 ) 2 ( 2 y y ′ ) = y ′ 6 x ( x 2 + y 2 − 1 ) 2 + 6 y ( x 2 + y 2 − 1 ) 2 y ′ = y ′ y ′ = 1 − 6 y ( x 2 + y 2 − 1 ) 2 6 x ( x 2 + y 2 − 1 ) 2
30. d 2 y d x 2 ( 9 x 2 + y 2 = 9 ) \frac{d^2y}{dx^2} (9x^2 + y^2 = 9) d x 2 d 2 y ( 9 x 2 + y 2 = 9 )
d 2 y d x 2 ( 9 x 2 + y 2 = 9 ) d d x ( d d x ( 9 x 2 + y 2 = 9 ) ) d d x ( 9 x 2 + y 2 = 9 ) 18 x + 2 y y ′ = 0 y ′ = − 9 x y y ′ ′ = − 9 y − x y ′ y 2 = − 9 y − x ( − 9 x y ) y 2 = − 9 y + 9 x 2 / y y 2 = − 9 y − 81 x 2 y 3 = − 9 y 2 + 9 x 2 y 3 = − 81 y 3
\begin{aligned}
&\frac{d^2y}{dx^2} (9x^2 + y^2 = 9)\\
&\frac{d}{dx}(\frac{d}{dx} (9x^2 + y^2 = 9) )\\
&\frac{d}{dx} (9x^2 + y^2 = 9) \\
&18x+2yy'=0\\
&y'=-\frac{9x}{y} \\
&y'' = -9\frac{y-xy'}{y^2}=-9\frac{y-x(-9\frac{x}{y})}{y^2}\\
&=-9\frac{y+9x^2/y}{y^2}=-\frac{9}{y}-81\frac{x^2}{y^3}\\
&=-9\frac{y^2+9x^2}{y^3}=-\frac{81}{y^3}
\end{aligned}
d x 2 d 2 y ( 9 x 2 + y 2 = 9 ) d x d ( d x d ( 9 x 2 + y 2 = 9 ) ) d x d ( 9 x 2 + y 2 = 9 ) 1 8 x + 2 y y ′ = 0 y ′ = − y 9 x y ′ ′ = − 9 y 2 y − x y ′ = − 9 y 2 y − x ( − 9 y x ) = − 9 y 2 y + 9 x 2 / y = − y 9 − 8 1 y 3 x 2 = − 9 y 3 y 2 + 9 x 2 = − y 3 8 1
Author: crazyj7@gmail.com