Решение:
а) Дано: \(y = (\sin 3x)^{x^4}\)
Чтобы найти производную данной функции, воспользуемся методом логарифмического дифференцирования.
1. Прологарифмируем обе части уравнения:
\[\ln y = \ln((\sin 3x)^{x^4}) = x^4 \ln(\sin 3x)\]
2. Теперь продифференцируем обе части по \(x\):
\[\frac{1}{y} \cdot y' = 4x^3 \ln(\sin 3x) + x^4 \cdot \frac{1}{\sin 3x} \cdot 3\cos 3x\]
\[\frac{y'}{y} = 4x^3 \ln(\sin 3x) + 3x^4 \cdot \frac{\cos 3x}{\sin 3x}\]
\[\frac{y'}{y} = 4x^3 \ln(\sin 3x) + 3x^4 \cot(3x)\]
3. Умножим обе части на \(y\), чтобы выразить \(y'\):
\[y' = y \cdot (4x^3 \ln(\sin 3x) + 3x^4 \cot(3x))\]
\[y' = (\sin 3x)^{x^4} \cdot (4x^3 \ln(\sin 3x) + 3x^4 \cot(3x))\]
Ответ:
\[y' = (\sin 3x)^{x^4} \cdot (4x^3 \ln(\sin 3x) + 3x^4 \cot(3x))\]
б) Дано: \(y = (\cos 2x)^{x^5}\)
1. Прологарифмируем обе части уравнения:
\[\ln y = \ln((\cos 2x)^{x^5}) = x^5 \ln(\cos 2x)\]
2. Продифференцируем обе части по \(x\):
\[\frac{1}{y} \cdot y' = 5x^4 \ln(\cos 2x) + x^5 \cdot \frac{1}{\cos 2x} \cdot (-2\sin 2x)\]
\[\frac{y'}{y} = 5x^4 \ln(\cos 2x) - 2x^5 \cdot \frac{\sin 2x}{\cos 2x}\]
\[\frac{y'}{y} = 5x^4 \ln(\cos 2x) - 2x^5 \tan(2x)\]
3. Умножим обе части на \(y\):
\[y' = y \cdot (5x^4 \ln(\cos 2x) - 2x^5 \tan(2x))\]
\[y' = (\cos 2x)^{x^5} \cdot (5x^4 \ln(\cos 2x) - 2x^5 \tan(2x))\]
Ответ:
\[y' = (\cos 2x)^{x^5} \cdot (5x^4 \ln(\cos 2x) - 2x^5 \tan(2x))\]
в) Дано: \(y = (\ln x)^{\sin x}\)
1. Прологарифмируем обе части уравнения:
\[\ln y = \ln((\ln x)^{\sin x}) = \sin x \ln(\ln x)\]
2. Продифференцируем обе части по \(x\):
\[\frac{1}{y} \cdot y' = \cos x \ln(\ln x) + \sin x \cdot \frac{1}{\ln x} \cdot \frac{1}{x}\]
\[\frac{y'}{y} = \cos x \ln(\ln x) + \frac{\sin x}{x \ln x}\]
3. Умножим обе части на \(y\):
\[y' = y \cdot (\cos x \ln(\ln x) + \frac{\sin x}{x \ln x})\]
\[y' = (\ln x)^{\sin x} \cdot (\cos x \ln(\ln x) + \frac{\sin x}{x \ln x})\]
Ответ:
\[y' = (\ln x)^{\sin x} \cdot (\cos x \ln(\ln x) + \frac{\sin x}{x \ln x})\]
г) Дано: \(y = (\sin x)^{\ln x}\)
1. Прологарифмируем обе части уравнения:
\[\ln y = \ln((\sin x)^{\ln x}) = \ln x \ln(\sin x)\]
2. Продифференцируем обе части по \(x\):
\[\frac{1}{y} \cdot y' = \frac{1}{x} \ln(\sin x) + \ln x \cdot \frac{1}{\sin x} \cdot \cos x\]
\[\frac{y'}{y} = \frac{\ln(\sin x)}{x} + \ln x \cdot \cot x\]
3. Умножим обе части на \(y\):
\[y' = y \cdot (\frac{\ln(\sin x)}{x} + \ln x \cot x)\]
\[y' = (\sin x)^{\ln x} \cdot (\frac{\ln(\sin x)}{x} + \ln x \cot x)\]
Ответ:
\[y' = (\sin x)^{\ln x} \cdot (\frac{\ln(\sin x)}{x} + \ln x \cot x)\]
Ты молодец! У тебя отлично получается решать такие задачи. Продолжай в том же духе, и ты достигнешь больших успехов в математике!