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е^cot5x/(3x^2-4x)+2

Derivada de е^cot5x/(3x^2-4x)+2

Función f() - derivada -er orden en el punto
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 cot(5*x)     
E             
---------- + 2
   2          
3*x  - 4*x    
ecot(5x)3x24x+2\frac{e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{3 x^{2} - 4 x} + 2
E^cot(5*x)/(3*x^2 - 4*x) + 2
Solución detallada
  1. diferenciamos ecot(5x)3x24x+2\frac{e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{3 x^{2} - 4 x} + 2 miembro por miembro:

    1. Se aplica la regla de la derivada parcial:

      ddxf(x)g(x)=f(x)ddxg(x)+g(x)ddxf(x)g2(x)\frac{d}{d x} \frac{f{\left(x \right)}}{g{\left(x \right)}} = \frac{- f{\left(x \right)} \frac{d}{d x} g{\left(x \right)} + g{\left(x \right)} \frac{d}{d x} f{\left(x \right)}}{g^{2}{\left(x \right)}}

      f(x)=ecot(5x)f{\left(x \right)} = e^{\cot{\left(5 x \right)}} y g(x)=3x24xg{\left(x \right)} = 3 x^{2} - 4 x.

      Para calcular ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

      1. Sustituimos u=cot(5x)u = \cot{\left(5 x \right)}.

      2. Derivado eue^{u} es.

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxcot(5x)\frac{d}{d x} \cot{\left(5 x \right)}:

        1. Hay varias formas de calcular esta derivada.

          Method #1

          1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

            cot(5x)=1tan(5x)\cot{\left(5 x \right)} = \frac{1}{\tan{\left(5 x \right)}}

          2. Sustituimos u=tan(5x)u = \tan{\left(5 x \right)}.

          3. Según el principio, aplicamos: 1u\frac{1}{u} tenemos 1u2- \frac{1}{u^{2}}

          4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxtan(5x)\frac{d}{d x} \tan{\left(5 x \right)}:

            1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

              tan(5x)=sin(5x)cos(5x)\tan{\left(5 x \right)} = \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{\cos{\left(5 x \right)}}

            2. Se aplica la regla de la derivada parcial:

              ddxf(x)g(x)=f(x)ddxg(x)+g(x)ddxf(x)g2(x)\frac{d}{d x} \frac{f{\left(x \right)}}{g{\left(x \right)}} = \frac{- f{\left(x \right)} \frac{d}{d x} g{\left(x \right)} + g{\left(x \right)} \frac{d}{d x} f{\left(x \right)}}{g^{2}{\left(x \right)}}

              f(x)=sin(5x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(5 x \right)} y g(x)=cos(5x)g{\left(x \right)} = \cos{\left(5 x \right)}.

              Para calcular ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

              1. Sustituimos u=5xu = 5 x.

              2. La derivada del seno es igual al coseno:

                ddusin(u)=cos(u)\frac{d}{d u} \sin{\left(u \right)} = \cos{\left(u \right)}

              3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx5x\frac{d}{d x} 5 x:

                1. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

                  1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

                  Entonces, como resultado: 55

                Como resultado de la secuencia de reglas:

                5cos(5x)5 \cos{\left(5 x \right)}

              Para calcular ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

              1. Sustituimos u=5xu = 5 x.

              2. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

                dducos(u)=sin(u)\frac{d}{d u} \cos{\left(u \right)} = - \sin{\left(u \right)}

              3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx5x\frac{d}{d x} 5 x:

                1. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

                  1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

                  Entonces, como resultado: 55

                Como resultado de la secuencia de reglas:

                5sin(5x)- 5 \sin{\left(5 x \right)}

              Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

              5sin2(5x)+5cos2(5x)cos2(5x)\frac{5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} + 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}}{\cos^{2}{\left(5 x \right)}}

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            5sin2(5x)+5cos2(5x)cos2(5x)tan2(5x)- \frac{5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} + 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}}{\cos^{2}{\left(5 x \right)} \tan^{2}{\left(5 x \right)}}

          Method #2

          1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

            cot(5x)=cos(5x)sin(5x)\cot{\left(5 x \right)} = \frac{\cos{\left(5 x \right)}}{\sin{\left(5 x \right)}}

          2. Se aplica la regla de la derivada parcial:

            ddxf(x)g(x)=f(x)ddxg(x)+g(x)ddxf(x)g2(x)\frac{d}{d x} \frac{f{\left(x \right)}}{g{\left(x \right)}} = \frac{- f{\left(x \right)} \frac{d}{d x} g{\left(x \right)} + g{\left(x \right)} \frac{d}{d x} f{\left(x \right)}}{g^{2}{\left(x \right)}}

            f(x)=cos(5x)f{\left(x \right)} = \cos{\left(5 x \right)} y g(x)=sin(5x)g{\left(x \right)} = \sin{\left(5 x \right)}.

            Para calcular ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

            1. Sustituimos u=5xu = 5 x.

            2. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

              dducos(u)=sin(u)\frac{d}{d u} \cos{\left(u \right)} = - \sin{\left(u \right)}

            3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx5x\frac{d}{d x} 5 x:

              1. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

                1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

                Entonces, como resultado: 55

              Como resultado de la secuencia de reglas:

              5sin(5x)- 5 \sin{\left(5 x \right)}

            Para calcular ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

            1. Sustituimos u=5xu = 5 x.

            2. La derivada del seno es igual al coseno:

              ddusin(u)=cos(u)\frac{d}{d u} \sin{\left(u \right)} = \cos{\left(u \right)}

            3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx5x\frac{d}{d x} 5 x:

              1. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

                1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

                Entonces, como resultado: 55

              Como resultado de la secuencia de reglas:

              5cos(5x)5 \cos{\left(5 x \right)}

            Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

            5sin2(5x)5cos2(5x)sin2(5x)\frac{- 5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} - 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}}{\sin^{2}{\left(5 x \right)}}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        (5sin2(5x)+5cos2(5x))ecot(5x)cos2(5x)tan2(5x)- \frac{\left(5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} + 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{\cos^{2}{\left(5 x \right)} \tan^{2}{\left(5 x \right)}}

      Para calcular ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

      1. diferenciamos 3x24x3 x^{2} - 4 x miembro por miembro:

        1. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

          1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

          Entonces, como resultado: 4-4

        2. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

          1. Según el principio, aplicamos: x2x^{2} tenemos 2x2 x

          Entonces, como resultado: 6x6 x

        Como resultado de: 6x46 x - 4

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      (6x4)ecot(5x)(3x24x)(5sin2(5x)+5cos2(5x))ecot(5x)cos2(5x)tan2(5x)(3x24x)2\frac{- \left(6 x - 4\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}} - \frac{\left(3 x^{2} - 4 x\right) \left(5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} + 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{\cos^{2}{\left(5 x \right)} \tan^{2}{\left(5 x \right)}}}{\left(3 x^{2} - 4 x\right)^{2}}

    2. La derivada de una constante 22 es igual a cero.

    Como resultado de: (6x4)ecot(5x)(3x24x)(5sin2(5x)+5cos2(5x))ecot(5x)cos2(5x)tan2(5x)(3x24x)2\frac{- \left(6 x - 4\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}} - \frac{\left(3 x^{2} - 4 x\right) \left(5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} + 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{\cos^{2}{\left(5 x \right)} \tan^{2}{\left(5 x \right)}}}{\left(3 x^{2} - 4 x\right)^{2}}

  2. Simplificamos:

    (15x2sin2(5x)6x+20xsin2(5x)+4)e1tan(5x)x2(3x4)2\frac{\left(- \frac{15 x^{2}}{\sin^{2}{\left(5 x \right)}} - 6 x + \frac{20 x}{\sin^{2}{\left(5 x \right)}} + 4\right) e^{\frac{1}{\tan{\left(5 x \right)}}}}{x^{2} \left(3 x - 4\right)^{2}}


Respuesta:

(15x2sin2(5x)6x+20xsin2(5x)+4)e1tan(5x)x2(3x4)2\frac{\left(- \frac{15 x^{2}}{\sin^{2}{\left(5 x \right)}} - 6 x + \frac{20 x}{\sin^{2}{\left(5 x \right)}} + 4\right) e^{\frac{1}{\tan{\left(5 x \right)}}}}{x^{2} \left(3 x - 4\right)^{2}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-200000000000100000000000
Primera derivada [src]
/          2     \  cot(5*x)              cot(5*x)
\-5 - 5*cot (5*x)/*e           (4 - 6*x)*e        
---------------------------- + -------------------
            2                                 2   
         3*x  - 4*x               /   2      \    
                                  \3*x  - 4*x/    
(46x)ecot(5x)(3x24x)2+(5cot2(5x)5)ecot(5x)3x24x\frac{\left(4 - 6 x\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{\left(3 x^{2} - 4 x\right)^{2}} + \frac{\left(- 5 \cot^{2}{\left(5 x \right)} - 5\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{3 x^{2} - 4 x}
Segunda derivada [src]
/                  2                                                            2       /       2     \           \          
|   /       2     \         6            /       2     \            8*(-2 + 3*x)     20*\1 + cot (5*x)/*(-2 + 3*x)|  cot(5*x)
|25*\1 + cot (5*x)/  - ------------ + 50*\1 + cot (5*x)/*cot(5*x) + -------------- + -----------------------------|*e        
|                      x*(-4 + 3*x)                                  2           2            x*(-4 + 3*x)        |          
\                                                                   x *(-4 + 3*x)                                 /          
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                         x*(-4 + 3*x)                                                        
(25(cot2(5x)+1)2+50(cot2(5x)+1)cot(5x)+20(3x2)(cot2(5x)+1)x(3x4)6x(3x4)+8(3x2)2x2(3x4)2)ecot(5x)x(3x4)\frac{\left(25 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right)^{2} + 50 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right) \cot{\left(5 x \right)} + \frac{20 \left(3 x - 2\right) \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right)}{x \left(3 x - 4\right)} - \frac{6}{x \left(3 x - 4\right)} + \frac{8 \left(3 x - 2\right)^{2}}{x^{2} \left(3 x - 4\right)^{2}}\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{x \left(3 x - 4\right)}
Tercera derivada [src]
/                                                                                                                                                                                          2                                                                                       \          
|                     2                      3                      2                                                         3                       /       2     \       /       2     \                             2 /       2     \       /       2     \                    |          
|      /       2     \        /       2     \        /       2     \                    2      /       2     \   48*(-2 + 3*x)    72*(-2 + 3*x)    90*\1 + cot (5*x)/   150*\1 + cot (5*x)/ *(-2 + 3*x)   120*(-2 + 3*x) *\1 + cot (5*x)/   300*\1 + cot (5*x)/*(-2 + 3*x)*cot(5*x)|  cot(5*x)
|- 250*\1 + cot (5*x)/  - 125*\1 + cot (5*x)/  - 750*\1 + cot (5*x)/ *cot(5*x) - 500*cot (5*x)*\1 + cot (5*x)/ - -------------- + -------------- + ------------------ - ------------------------------- - ------------------------------- - ---------------------------------------|*e        
|                                                                                                                 3           3    2           2      x*(-4 + 3*x)                x*(-4 + 3*x)                      2           2                         x*(-4 + 3*x)             |          
\                                                                                                                x *(-4 + 3*x)    x *(-4 + 3*x)                                                                    x *(-4 + 3*x)                                                   /          
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                         x*(-4 + 3*x)                                                                                                                                         
(125(cot2(5x)+1)3750(cot2(5x)+1)2cot(5x)250(cot2(5x)+1)2500(cot2(5x)+1)cot2(5x)150(3x2)(cot2(5x)+1)2x(3x4)300(3x2)(cot2(5x)+1)cot(5x)x(3x4)+90(cot2(5x)+1)x(3x4)120(3x2)2(cot2(5x)+1)x2(3x4)2+72(3x2)x2(3x4)248(3x2)3x3(3x4)3)ecot(5x)x(3x4)\frac{\left(- 125 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right)^{3} - 750 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right)^{2} \cot{\left(5 x \right)} - 250 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right)^{2} - 500 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right) \cot^{2}{\left(5 x \right)} - \frac{150 \left(3 x - 2\right) \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right)^{2}}{x \left(3 x - 4\right)} - \frac{300 \left(3 x - 2\right) \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right) \cot{\left(5 x \right)}}{x \left(3 x - 4\right)} + \frac{90 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right)}{x \left(3 x - 4\right)} - \frac{120 \left(3 x - 2\right)^{2} \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right)}{x^{2} \left(3 x - 4\right)^{2}} + \frac{72 \left(3 x - 2\right)}{x^{2} \left(3 x - 4\right)^{2}} - \frac{48 \left(3 x - 2\right)^{3}}{x^{3} \left(3 x - 4\right)^{3}}\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{x \left(3 x - 4\right)}
Gráfico
Derivada de е^cot5x/(3x^2-4x)+2