Чтобы найти производную функции ( f(x) = \frac{1}{\cos x} ), можно воспользоваться правилом дифференцирования сложных функций, а также правилом дифференцирования частного. Для данной функции удобно использовать представление через тригонометрическую функцию секанс:
[ f(x) = \sec x ]
Теперь найдем производную секанса. Вспомним, что:
[ \sec x = \frac{1}{\cos x} ]
и воспользуемся правилом дифференцирования секанса. Производная секанса известна и равна:
[ \frac{d}{dx} (\sec x) = \sec x \tan x ]
Таким образом, производная функции ( f(x) = \frac{1}{\cos x} ) будет:
[ f'(x) = \frac{d}{dx} (\sec x) = \sec x \tan x ]
Теперь давайте проверим это, используя правило дифференцирования частного. Воспользуемся правилом Лейбница для производной частного:
[ \frac{d}{dx} \left( \frac{u}{v} \right) = \frac{v \frac{du}{dx} - u \frac{dv}{dx}}{v^2} ]
для функции ( f(x) = \frac{1}{\cos x} ), где ( u = 1 ) и ( v = \cos x ):
Вычислим производные ( u ) и ( v ):
[ u = 1 \quad \Rightarrow \quad \frac{du}{dx} = 0 ]
[ v = \cos x \quad \Rightarrow \quad \frac{dv}{dx} = -\sin x ]
Подставим вычисленные значения в формулу:
[ f'(x) = \frac{\cos x \cdot 0 - 1 \cdot (-\sin x)}{(\cos x)^2} = \frac{\sin x}{\cos^2 x} ]
Упростим выражение:
[ f'(x) = \frac{\sin x}{\cos^2 x} = \sin x \cdot \sec^2 x = \sec x \cdot \tan x ]
Таким образом, мы пришли к тому же результату:
[ f'(x) = \sec x \cdot \tan x ]
Итак, производная функции ( \frac{1}{\cos x} ) равна ( \sec x \cdot \tan x ).