Sr Examen

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x-ln(x+1+sqrt((x-1)*(x-1)+1))

Derivada de x-ln(x+1+sqrt((x-1)*(x-1)+1))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
       /          _____________________\
x - log\x + 1 + \/ (x - 1)*(x - 1) + 1 /
xlog((x+1)+(x1)(x1)+1)x - \log{\left(\left(x + 1\right) + \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1} \right)}
x - log(x + 1 + sqrt((x - 1)*(x - 1) + 1))
Solución detallada
  1. diferenciamos xlog((x+1)+(x1)(x1)+1)x - \log{\left(\left(x + 1\right) + \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1} \right)} miembro por miembro:

    1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

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

      1. Sustituimos u=(x+1)+(x1)(x1)+1u = \left(x + 1\right) + \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1}.

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

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx((x+1)+(x1)(x1)+1)\frac{d}{d x} \left(\left(x + 1\right) + \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1}\right):

        1. diferenciamos (x+1)+(x1)(x1)+1\left(x + 1\right) + \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1} miembro por miembro:

          1. diferenciamos x+1x + 1 miembro por miembro:

            1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

            2. La derivada de una constante 11 es igual a cero.

            Como resultado de: 11

          2. Sustituimos u=(x1)(x1)+1u = \left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1.

          3. Según el principio, aplicamos: u\sqrt{u} tenemos 12u\frac{1}{2 \sqrt{u}}

          4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx((x1)(x1)+1)\frac{d}{d x} \left(\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1\right):

            1. diferenciamos (x1)(x1)+1\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1 miembro por miembro:

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

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

                f(x)=x1f{\left(x \right)} = x - 1; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

                1. diferenciamos x1x - 1 miembro por miembro:

                  1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

                  2. La derivada de una constante 1-1 es igual a cero.

                  Como resultado de: 11

                g(x)=x1g{\left(x \right)} = x - 1; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

                1. diferenciamos x1x - 1 miembro por miembro:

                  1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

                  2. La derivada de una constante 1-1 es igual a cero.

                  Como resultado de: 11

                Como resultado de: 2x22 x - 2

              2. La derivada de una constante 11 es igual a cero.

              Como resultado de: 2x22 x - 2

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            2x22(x1)(x1)+1\frac{2 x - 2}{2 \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1}}

          Como resultado de: 2x22(x1)(x1)+1+1\frac{2 x - 2}{2 \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1}} + 1

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        2x22(x1)(x1)+1+1(x+1)+(x1)(x1)+1\frac{\frac{2 x - 2}{2 \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1}} + 1}{\left(x + 1\right) + \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1}}

      Entonces, como resultado: 2x22(x1)(x1)+1+1(x+1)+(x1)(x1)+1- \frac{\frac{2 x - 2}{2 \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1}} + 1}{\left(x + 1\right) + \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1}}

    Como resultado de: 2x22(x1)(x1)+1+1(x+1)+(x1)(x1)+1+1- \frac{\frac{2 x - 2}{2 \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1}} + 1}{\left(x + 1\right) + \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1}} + 1

  2. Simplificamos:

    x2+xx22x+23x+3x2+xx22x+22x+x22x+2+2\frac{x^{2} + x \sqrt{x^{2} - 2 x + 2} - 3 x + 3}{x^{2} + x \sqrt{x^{2} - 2 x + 2} - 2 x + \sqrt{x^{2} - 2 x + 2} + 2}


Respuesta:

x2+xx22x+23x+3x2+xx22x+22x+x22x+2+2\frac{x^{2} + x \sqrt{x^{2} - 2 x + 2} - 3 x + 3}{x^{2} + x \sqrt{x^{2} - 2 x + 2} - 2 x + \sqrt{x^{2} - 2 x + 2} + 2}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-2020
Primera derivada [src]
                   -1 + x          
      1 + -----------------------  
            _____________________  
          \/ (x - 1)*(x - 1) + 1   
1 - -------------------------------
              _____________________
    x + 1 + \/ (x - 1)*(x - 1) + 1 
x1(x1)(x1)+1+1(x+1)+(x1)(x1)+1+1- \frac{\frac{x - 1}{\sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1}} + 1}{\left(x + 1\right) + \sqrt{\left(x - 1\right) \left(x - 1\right) + 1}} + 1
Segunda derivada [src]
                                             2 
               2     /          -1 + x      \  
       (-1 + x)      |1 + ------------------|  
-1 + -------------   |       _______________|  
                 2   |      /             2 |  
     1 + (-1 + x)    \    \/  1 + (-1 + x)  /  
------------------ + --------------------------
   _______________              _______________
  /             2              /             2 
\/  1 + (-1 + x)     1 + x + \/  1 + (-1 + x)  
-----------------------------------------------
                      _______________          
                     /             2           
           1 + x + \/  1 + (-1 + x)            
(x1(x1)2+1+1)2x+(x1)2+1+1+(x1)2(x1)2+11(x1)2+1x+(x1)2+1+1\frac{\frac{\left(\frac{x - 1}{\sqrt{\left(x - 1\right)^{2} + 1}} + 1\right)^{2}}{x + \sqrt{\left(x - 1\right)^{2} + 1} + 1} + \frac{\frac{\left(x - 1\right)^{2}}{\left(x - 1\right)^{2} + 1} - 1}{\sqrt{\left(x - 1\right)^{2} + 1}}}{x + \sqrt{\left(x - 1\right)^{2} + 1} + 1}
Tercera derivada [src]
 /                           3                                                                 /               2  \\ 
 |   /          -1 + x      \                /               2  \     /          -1 + x      \ |       (-1 + x)   || 
 | 2*|1 + ------------------|                |       (-1 + x)   |   3*|1 + ------------------|*|-1 + -------------|| 
 |   |       _______________|     3*(-1 + x)*|-1 + -------------|     |       _______________| |                 2|| 
 |   |      /             2 |                |                 2|     |      /             2 | \     1 + (-1 + x) /| 
 |   \    \/  1 + (-1 + x)  /                \     1 + (-1 + x) /     \    \/  1 + (-1 + x)  /                     | 
-|----------------------------- + ------------------------------- + -----------------------------------------------| 
 |                            2                         3/2            _______________ /           _______________\| 
 |/           _______________\           /            2\              /             2  |          /             2 || 
 ||          /             2 |           \1 + (-1 + x) /            \/  1 + (-1 + x)  *\1 + x + \/  1 + (-1 + x)  /| 
 \\1 + x + \/  1 + (-1 + x)  /                                                                                     / 
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                         _______________                                             
                                                        /             2                                              
                                              1 + x + \/  1 + (-1 + x)                                               
3(x1)((x1)2(x1)2+11)((x1)2+1)32+2(x1(x1)2+1+1)3(x+(x1)2+1+1)2+3(x1(x1)2+1+1)((x1)2(x1)2+11)(x1)2+1(x+(x1)2+1+1)x+(x1)2+1+1- \frac{\frac{3 \left(x - 1\right) \left(\frac{\left(x - 1\right)^{2}}{\left(x - 1\right)^{2} + 1} - 1\right)}{\left(\left(x - 1\right)^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{2 \left(\frac{x - 1}{\sqrt{\left(x - 1\right)^{2} + 1}} + 1\right)^{3}}{\left(x + \sqrt{\left(x - 1\right)^{2} + 1} + 1\right)^{2}} + \frac{3 \left(\frac{x - 1}{\sqrt{\left(x - 1\right)^{2} + 1}} + 1\right) \left(\frac{\left(x - 1\right)^{2}}{\left(x - 1\right)^{2} + 1} - 1\right)}{\sqrt{\left(x - 1\right)^{2} + 1} \left(x + \sqrt{\left(x - 1\right)^{2} + 1} + 1\right)}}{x + \sqrt{\left(x - 1\right)^{2} + 1} + 1}
Gráfico
Derivada de x-ln(x+1+sqrt((x-1)*(x-1)+1))