Чтобы найти производную функции ( y = \frac{x^2 - 1}{x^2 + 1} ), нам нужно воспользоваться правилом дифференцирования частного.
Формула для производной частного двух функций ( u(x) ) и ( v(x) ) выглядит так:
[ \left( \frac{u(x)}{v(x)} \right)' = \frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{(v(x))^2} ]
В нашем случае:
[ u(x) = x^2 - 1 ]
[ v(x) = x^2 + 1 ]
Теперь найдем производные ( u(x) ) и ( v(x) ):
[ u'(x) = (x^2 - 1)' = 2x ]
[ v'(x) = (x^2 + 1)' = 2x ]
Подставим эти производные в формулу для производной частного:
[ y' = \left( \frac{x^2 - 1}{x^2 + 1} \right)' = \frac{(x^2 - 1)'(x^2 + 1) - (x^2 - 1)(x^2 + 1)'}{(x^2 + 1)^2} ]
[ y' = \frac{2x(x^2 + 1) - (x^2 - 1)2x}{(x^2 + 1)^2} ]
Теперь упростим числитель:
[ y' = \frac{2x(x^2 + 1) - 2x(x^2 - 1)}{(x^2 + 1)^2} ]
[ y' = \frac{2x^3 + 2x - 2x^3 + 2x}{(x^2 + 1)^2} ]
[ y' = \frac{2x + 2x}{(x^2 + 1)^2} ]
[ y' = \frac{4x}{(x^2 + 1)^2} ]
Таким образом, производная функции ( y = \frac{x^2 - 1}{x^2 + 1} ) равна:
[ y' = \frac{4x}{(x^2 + 1)^2} ]