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(z^2-z)/(z*(z+i)^2)

Derivada de (z^2-z)/(z*(z+i)^2)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   2      
  z  - z  
----------
         2
z*(z + I) 
z2zz(z+i)2\frac{z^{2} - z}{z \left(z + i\right)^{2}}
(z^2 - z)/((z*(z + i)^2))
Solución detallada
  1. Se aplica la regla de la derivada parcial:

    ddzf(z)g(z)=f(z)ddzg(z)+g(z)ddzf(z)g2(z)\frac{d}{d z} \frac{f{\left(z \right)}}{g{\left(z \right)}} = \frac{- f{\left(z \right)} \frac{d}{d z} g{\left(z \right)} + g{\left(z \right)} \frac{d}{d z} f{\left(z \right)}}{g^{2}{\left(z \right)}}

    f(z)=z2zf{\left(z \right)} = z^{2} - z y g(z)=z(z+i)2g{\left(z \right)} = z \left(z + i\right)^{2}.

    Para calcular ddzf(z)\frac{d}{d z} f{\left(z \right)}:

    1. diferenciamos z2zz^{2} - z miembro por miembro:

      1. Según el principio, aplicamos: z2z^{2} tenemos 2z2 z

      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: zz tenemos 11

        Entonces, como resultado: 1-1

      Como resultado de: 2z12 z - 1

    Para calcular ddzg(z)\frac{d}{d z} g{\left(z \right)}:

    1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

      ddzf(z)g(z)=f(z)ddzg(z)+g(z)ddzf(z)\frac{d}{d z} f{\left(z \right)} g{\left(z \right)} = f{\left(z \right)} \frac{d}{d z} g{\left(z \right)} + g{\left(z \right)} \frac{d}{d z} f{\left(z \right)}

      f(z)=zf{\left(z \right)} = z; calculamos ddzf(z)\frac{d}{d z} f{\left(z \right)}:

      1. Según el principio, aplicamos: zz tenemos 11

      g(z)=(z+i)2g{\left(z \right)} = \left(z + i\right)^{2}; calculamos ddzg(z)\frac{d}{d z} g{\left(z \right)}:

      1. Sustituimos u=z+iu = z + i.

      2. Según el principio, aplicamos: u2u^{2} tenemos 2u2 u

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddz(z+i)\frac{d}{d z} \left(z + i\right):

        1. diferenciamos z+iz + i miembro por miembro:

          1. La derivada de una constante ii es igual a cero.

          2. Según el principio, aplicamos: zz tenemos 11

          Como resultado de: 11

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        2z+2i2 z + 2 i

      Como resultado de: z(2z+2i)+(z+i)2z \left(2 z + 2 i\right) + \left(z + i\right)^{2}

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    z(z+i)2(2z1)(z2z)(z(2z+2i)+(z+i)2)z2(z+i)4\frac{z \left(z + i\right)^{2} \left(2 z - 1\right) - \left(z^{2} - z\right) \left(z \left(2 z + 2 i\right) + \left(z + i\right)^{2}\right)}{z^{2} \left(z + i\right)^{4}}

  2. Simplificamos:

    z+2+iz3+3iz23zi\frac{- z + 2 + i}{z^{3} + 3 i z^{2} - 3 z - i}


Respuesta:

z+2+iz3+3iz23zi\frac{- z + 2 + i}{z^{3} + 3 i z^{2} - 3 z - i}

Gráfica
02468-8-6-4-2-10100.02-0.02
Primera derivada [src]
                        / 2    \ /         2                \
    1                   \z  - z/*\- (z + I)  - z*(2*I + 2*z)/
----------*(-1 + 2*z) + -------------------------------------
         2                            2        4             
z*(z + I)                            z *(z + I)              
1z(z+i)2(2z1)+(z2z)(z(2z+2i)(z+i)2)z2(z+i)4\frac{1}{z \left(z + i\right)^{2}} \left(2 z - 1\right) + \frac{\left(z^{2} - z\right) \left(- z \left(2 z + 2 i\right) - \left(z + i\right)^{2}\right)}{z^{2} \left(z + i\right)^{4}}
Segunda derivada [src]
             /I + 3*z             /1     2  \   2*(2*I + 3*z)   2*(I + 3*z)\                         
    (-1 + z)*|------- + (I + 3*z)*|- + -----| - ------------- + -----------|                         
             \   z                \z   I + z/       I + z          I + z   /   2*(-1 + 2*z)*(I + 3*z)
2 + ------------------------------------------------------------------------ - ----------------------
                                     I + z                                           z*(I + z)       
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                       2                                             
                                              z*(I + z)                                              
(z1)((3z+i)(2z+i+1z)+2(3z+i)z+i2(3z+2i)z+i+3z+iz)z+i+22(2z1)(3z+i)z(z+i)z(z+i)2\frac{\frac{\left(z - 1\right) \left(\left(3 z + i\right) \left(\frac{2}{z + i} + \frac{1}{z}\right) + \frac{2 \left(3 z + i\right)}{z + i} - \frac{2 \left(3 z + 2 i\right)}{z + i} + \frac{3 z + i}{z}\right)}{z + i} + 2 - \frac{2 \left(2 z - 1\right) \left(3 z + i\right)}{z \left(z + i\right)}}{z \left(z + i\right)^{2}}
Tercera derivada [src]
           /                                                                                                          /1     2  \                     /1     2  \                           /1     2  \              \                              /I + 3*z             /1     2  \   2*(2*I + 3*z)   2*(I + 3*z)\
           |                                                                                                (I + 3*z)*|- + -----|                   2*|- + -----|*(2*I + 3*z)   2*(I + 3*z)*|- + -----|              |                 3*(-1 + 2*z)*|------- + (I + 3*z)*|- + -----| - ------------- + -----------|
           |  6     12*(2*I + 3*z)               /1       3           2    \   3*(I + 3*z)   10*(I + 3*z)             \z   I + z/   6*(2*I + 3*z)     \z   I + z/                           \z   I + z/   8*(I + 3*z)|   6*(I + 3*z)                \   z                \z   I + z/       I + z          I + z   /
- (-1 + z)*|----- - -------------- + 2*(I + 3*z)*|-- + -------- + ---------| + ----------- + ------------ + --------------------- - ------------- - ------------------------- + ----------------------- + -----------| - ----------- + ----------------------------------------------------------------------------
           |I + z             2                  | 2          2   z*(I + z)|         2                2               z               z*(I + z)               I + z                      I + z             z*(I + z) |        z                                             z                                      
           \           (I + z)                   \z    (I + z)             /        z          (I + z)                                                                                                               /                                                                                             
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                              3                                                                                                                                                    
                                                                                                                                                     z*(I + z)                                                                                                                                                     
(z1)(2(3z+i)(3(z+i)2+2z(z+i)+1z2)+2(3z+i)(2z+i+1z)z+i2(3z+2i)(2z+i+1z)z+i+6z+i+10(3z+i)(z+i)212(3z+2i)(z+i)2+(3z+i)(2z+i+1z)z+8(3z+i)z(z+i)6(3z+2i)z(z+i)+3(3z+i)z2)+3(2z1)((3z+i)(2z+i+1z)+2(3z+i)z+i2(3z+2i)z+i+3z+iz)z6(3z+i)zz(z+i)3\frac{- \left(z - 1\right) \left(2 \left(3 z + i\right) \left(\frac{3}{\left(z + i\right)^{2}} + \frac{2}{z \left(z + i\right)} + \frac{1}{z^{2}}\right) + \frac{2 \left(3 z + i\right) \left(\frac{2}{z + i} + \frac{1}{z}\right)}{z + i} - \frac{2 \left(3 z + 2 i\right) \left(\frac{2}{z + i} + \frac{1}{z}\right)}{z + i} + \frac{6}{z + i} + \frac{10 \left(3 z + i\right)}{\left(z + i\right)^{2}} - \frac{12 \left(3 z + 2 i\right)}{\left(z + i\right)^{2}} + \frac{\left(3 z + i\right) \left(\frac{2}{z + i} + \frac{1}{z}\right)}{z} + \frac{8 \left(3 z + i\right)}{z \left(z + i\right)} - \frac{6 \left(3 z + 2 i\right)}{z \left(z + i\right)} + \frac{3 \left(3 z + i\right)}{z^{2}}\right) + \frac{3 \left(2 z - 1\right) \left(\left(3 z + i\right) \left(\frac{2}{z + i} + \frac{1}{z}\right) + \frac{2 \left(3 z + i\right)}{z + i} - \frac{2 \left(3 z + 2 i\right)}{z + i} + \frac{3 z + i}{z}\right)}{z} - \frac{6 \left(3 z + i\right)}{z}}{z \left(z + i\right)^{3}}
Gráfico
Derivada de (z^2-z)/(z*(z+i)^2)