Если
, где
, т. е. если
зависит от
через посредство промежуточного аргумента
, то
называется сложной функцией от
.
Производная сложной функции равна произведению её производной по промежуточному аргументу на производную этого аргумента по независимой переменной:
или
.
Так, если
, то формулы 5, б, 7, 8 и 9 из предыдущего урока будут иметь следующий общий вид:
5) 
6) 
7) 
8) 
9) 
Полезно запомнить словесные выражения формул дифференцирования:
- производная степени равна показателю, умноженному на то же основание с показателем на единицу меньше, и на производную основания;
- производная синуса равна косинусу того же аргумента, умноженному на производную от аргумента.
Выразить словесно остальные формулы дифференцирования рекомендуется самостоятельно.
Напомним первые четыре формулы из предыдущего урока, которые пригодятся нам в дальнейшем:
1) 
2) 
3) 
4)
4a) 
4б) 
Пример 1. Найти производные следующих функций:
1)
;
2)
;
3)
;
4)
;
5) ![\displaystyle y=\sqrt[3]{2+x^{4}}.](https://math-helper.ru/wp-content/plugins/latex/cache/tex_9d201d3b36766be335a36ca0743b9589.gif)
Решение. 1) Полагая
, где
, и применяя правило дифференцирования сложной функции, имеем:

Легко проверить правильность этого результата: возведя в куб и дифференцируя полученный многочлен, приходим к тому же ответу.
2) Полагая
и пользуясь формулами 6 и За, найдем

3) Полагая
и применяя формулы 5 и 7, получим

4) При
по формулам 6 и 5 найдем

5) Полагаем
, пользуясь формулой 5, имеем
![\displaystyle (\sqrt[3]{2+x^{4}})'=(\sqrt[3]{u})'=\left ( u^{\frac{1}{3}} \right )'=\frac{1}{3}u^{-\frac{2}{3}}u'=\frac{1}{3}(2+x^{4})^{-\frac{2}{3}}\cdot 4x^{3}=\frac{4x^{3}}{3\sqrt[3]{(2+x^{4})^{2}}}.](https://math-helper.ru/wp-content/plugins/latex/cache/tex_6f0ec7dbd87bb2612aa92cb69346eccc.gif)
Дифференцирование этой сложной функции можно записать иначе:
![\displaystyle (\sqrt[3]{2+x^{4}})'=\left ( (2+x^{4})\frac{1}{3} \right )'=\frac{1}{3}(2+x^{4})^{-\frac{2}{3}}(2+x^{4})'=](https://math-helper.ru/wp-content/plugins/latex/cache/tex_f4bb6070fd5477aaa84ce65a31f66257.gif)
Второй способ записи без особого обозначения промежуточного аргумента значительно проще. Этому способу записи и следует научиться при дифференцировании сложных функций.
Пример 2.
1)
. Вычислить 
2)
. Вычислить
.
3)
. Вычислить
.
4)
. Вычислить
.
Решение. 1) Применяя формулы 5 и 2, найдем

2) Используем формулы 5 и 6:

3) Применяем формулы 5 и 4:

При
получим
.
4) Сначала запишем данную функцию в виде
,
что всегда полезно при дифференцировании степеней тригонометрических функций.
Пользуясь формулами 2, 5, 6 и 7, получим

При
найдем

