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y=ln^3(tg3x)

Derivada de y=ln^3(tg3x)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   3          
log (tan(3*x))
log(tan(3x))3\log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}^{3}
log(tan(3*x))^3
Solución detallada
  1. Sustituimos u=log(tan(3x))u = \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}.

  2. Según el principio, aplicamos: u3u^{3} tenemos 3u23 u^{2}

  3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxlog(tan(3x))\frac{d}{d x} \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}:

    1. Sustituimos u=tan(3x)u = \tan{\left(3 x \right)}.

    2. Derivado log(u)\log{\left(u \right)} es 1u\frac{1}{u}.

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

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

        tan(3x)=sin(3x)cos(3x)\tan{\left(3 x \right)} = \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{\cos{\left(3 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(3x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(3 x \right)} y g(x)=cos(3x)g{\left(x \right)} = \cos{\left(3 x \right)}.

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

        1. Sustituimos u=3xu = 3 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 ddx3x\frac{d}{d x} 3 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: 33

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          3cos(3x)3 \cos{\left(3 x \right)}

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

        1. Sustituimos u=3xu = 3 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 ddx3x\frac{d}{d x} 3 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: 33

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          3sin(3x)- 3 \sin{\left(3 x \right)}

        Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

        3sin2(3x)+3cos2(3x)cos2(3x)\frac{3 \sin^{2}{\left(3 x \right)} + 3 \cos^{2}{\left(3 x \right)}}{\cos^{2}{\left(3 x \right)}}

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      3sin2(3x)+3cos2(3x)cos2(3x)tan(3x)\frac{3 \sin^{2}{\left(3 x \right)} + 3 \cos^{2}{\left(3 x \right)}}{\cos^{2}{\left(3 x \right)} \tan{\left(3 x \right)}}

    Como resultado de la secuencia de reglas:

    3(3sin2(3x)+3cos2(3x))log(tan(3x))2cos2(3x)tan(3x)\frac{3 \left(3 \sin^{2}{\left(3 x \right)} + 3 \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}^{2}}{\cos^{2}{\left(3 x \right)} \tan{\left(3 x \right)}}

  4. Simplificamos:

    18log(tan(3x))2sin(6x)\frac{18 \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}^{2}}{\sin{\left(6 x \right)}}


Respuesta:

18log(tan(3x))2sin(6x)\frac{18 \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}^{2}}{\sin{\left(6 x \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-5000050000
Primera derivada [src]
     2           /         2     \
3*log (tan(3*x))*\3 + 3*tan (3*x)/
----------------------------------
             tan(3*x)             
3(3tan2(3x)+3)log(tan(3x))2tan(3x)\frac{3 \left(3 \tan^{2}{\left(3 x \right)} + 3\right) \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}^{2}}{\tan{\left(3 x \right)}}
Segunda derivada [src]
                   /                    /       2     \   /       2     \              \              
   /       2     \ |                  2*\1 + tan (3*x)/   \1 + tan (3*x)/*log(tan(3*x))|              
27*\1 + tan (3*x)/*|2*log(tan(3*x)) + ----------------- - -----------------------------|*log(tan(3*x))
                   |                         2                         2               |              
                   \                      tan (3*x)                 tan (3*x)          /              
27(tan2(3x)+1)((tan2(3x)+1)log(tan(3x))tan2(3x)+2(tan2(3x)+1)tan2(3x)+2log(tan(3x)))log(tan(3x))27 \left(\tan^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right) \left(- \frac{\left(\tan^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right) \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}}{\tan^{2}{\left(3 x \right)}} + \frac{2 \left(\tan^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right)}{\tan^{2}{\left(3 x \right)}} + 2 \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}\right) \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}
Tercera derivada [src]
                    /               2                                              2                                   2                                                                                   \
                    |/       2     \                                /       2     \     2               /       2     \                       2           /       2     \     /       2     \              |
    /       2     \ |\1 + tan (3*x)/         2                      \1 + tan (3*x)/ *log (tan(3*x))   3*\1 + tan (3*x)/ *log(tan(3*x))   2*log (tan(3*x))*\1 + tan (3*x)/   6*\1 + tan (3*x)/*log(tan(3*x))|
162*\1 + tan (3*x)/*|---------------- + 2*log (tan(3*x))*tan(3*x) + ------------------------------- - -------------------------------- - -------------------------------- + -------------------------------|
                    |      3                                                      3                                 3                                tan(3*x)                           tan(3*x)           |
                    \   tan (3*x)                                              tan (3*x)                         tan (3*x)                                                                                 /
162(tan2(3x)+1)((tan2(3x)+1)2log(tan(3x))2tan3(3x)3(tan2(3x)+1)2log(tan(3x))tan3(3x)+(tan2(3x)+1)2tan3(3x)2(tan2(3x)+1)log(tan(3x))2tan(3x)+6(tan2(3x)+1)log(tan(3x))tan(3x)+2log(tan(3x))2tan(3x))162 \left(\tan^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right) \left(\frac{\left(\tan^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}^{2}}{\tan^{3}{\left(3 x \right)}} - \frac{3 \left(\tan^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}}{\tan^{3}{\left(3 x \right)}} + \frac{\left(\tan^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right)^{2}}{\tan^{3}{\left(3 x \right)}} - \frac{2 \left(\tan^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right) \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}^{2}}{\tan{\left(3 x \right)}} + \frac{6 \left(\tan^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right) \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}}{\tan{\left(3 x \right)}} + 2 \log{\left(\tan{\left(3 x \right)} \right)}^{2} \tan{\left(3 x \right)}\right)
Gráfico
Derivada de y=ln^3(tg3x)