Sr Examen

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(z-i)^2/((z^2+1)^2*(z-3))

Derivada de (z-i)^2/((z^2+1)^2*(z-3))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            2    
     (z - I)     
-----------------
        2        
/ 2    \         
\z  + 1/ *(z - 3)
$$\frac{\left(z - i\right)^{2}}{\left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right)^{2}}$$
(z - i)^2/(((z^2 + 1)^2*(z - 3)))
Solución detallada
  1. Se aplica la regla de la derivada parcial:

    y .

    Para calcular :

    1. Sustituimos .

    2. Según el principio, aplicamos: tenemos

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

      1. diferenciamos miembro por miembro:

        1. Según el principio, aplicamos: tenemos

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

        Como resultado de:

      Como resultado de la secuencia de reglas:

    Para calcular :

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

      ; calculamos :

      1. Sustituimos .

      2. Según el principio, aplicamos: tenemos

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

        1. diferenciamos miembro por miembro:

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

          2. Según el principio, aplicamos: tenemos

          Como resultado de:

        Como resultado de la secuencia de reglas:

      ; calculamos :

      1. diferenciamos miembro por miembro:

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

        2. Según el principio, aplicamos: tenemos

        Como resultado de:

      Como resultado de:

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

  2. Simplificamos:


Respuesta:

Gráfica
Primera derivada [src]
                                          /          2                       \
                                        2 |  / 2    \                / 2    \|
        1                        (z - I) *\- \z  + 1/  - 4*z*(z - 3)*\z  + 1//
-----------------*(-2*I + 2*z) + ---------------------------------------------
                2                                               4             
        / 2    \                                      2 / 2    \              
(z - 3)*\z  + 1/                               (z - 3) *\z  + 1/              
$$\frac{1}{\left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right)^{2}} \left(2 z - 2 i\right) + \frac{\left(z - i\right)^{2} \left(- 4 z \left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right) - \left(z^{2} + 1\right)^{2}\right)}{\left(z - 3\right)^{2} \left(z^{2} + 1\right)^{4}}$$
Segunda derivada [src]
             /     2                                                                //     2\                /     2\      2         \       /     2               \\                                    
           2 |1 + z  + 4*z*(-3 + z)   /  1       4*z  \ /     2               \   4*\\1 + z /*(-3 + z) + 2*z*\1 + z / + 2*z *(-3 + z)/   4*z*\1 + z  + 4*z*(-3 + z)/|                                    
    (z - I) *|--------------------- + |------ + ------|*\1 + z  + 4*z*(-3 + z)/ - ---------------------------------------------------- + ---------------------------|                                    
             |        -3 + z          |-3 + z        2|                                                       2                                          2          |             /     2               \
             \                        \         1 + z /                                                  1 + z                                      1 + z           /   4*(z - I)*\1 + z  + 4*z*(-3 + z)/
2 + ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - ---------------------------------
                                                                            /     2\                                                                                            /     2\                 
                                                                            \1 + z /*(-3 + z)                                                                                   \1 + z /*(-3 + z)        
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                    2                                                                                                    
                                                                                            /     2\                                                                                                     
                                                                                            \1 + z / *(-3 + z)                                                                                           
$$\frac{2 + \frac{\left(z - i\right)^{2} \left(\frac{4 z \left(z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1\right)}{z^{2} + 1} + \left(\frac{4 z}{z^{2} + 1} + \frac{1}{z - 3}\right) \left(z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1\right) - \frac{4 \left(2 z^{2} \left(z - 3\right) + 2 z \left(z^{2} + 1\right) + \left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right)\right)}{z^{2} + 1} + \frac{z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1}{z - 3}\right)}{\left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right)} - \frac{4 \left(z - i\right) \left(z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1\right)}{\left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right)}}{\left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right)^{2}}$$
Tercera derivada [src]
                     /                                                                                                                                                                          /  1       4*z  \ /     2               \                                                                                                                       /  1       4*z  \ //     2\                /     2\      2         \                                       /  1       4*z  \ /     2               \                               \                                                                                                                                                                                     
                     |                                                                                                                                                                          |------ + ------|*\1 + z  + 4*z*(-3 + z)/                                                                                                                     4*|------ + ------|*\\1 + z /*(-3 + z) + 2*z*\1 + z / + 2*z *(-3 + z)/                                   4*z*|------ + ------|*\1 + z  + 4*z*(-3 + z)/                               |                                                                                                                                                                                     
                     |    /     2               \                             /                           2                      \     /     2               \      /       2               \   |-3 + z        2|                                //     2\                /     2\      2         \      //     2\                /     2\      2         \     |-3 + z        2|                                                          2 /     2               \       |-3 + z        2|                                /     2               \|                             /     2                                                                //     2\                /     2\      2         \       /     2               \\
        2          2 |  4*\1 + z  + 4*z*(-3 + z)/     /     2               \ |    1         2        12*z             4*z       |   3*\1 + z  + 4*z*(-3 + z)/   12*\1 + 3*z  + 2*z*(-3 + z)/   \         1 + z /                           48*z*\\1 + z /*(-3 + z) + 2*z*\1 + z / + 2*z *(-3 + z)/   12*\\1 + z /*(-3 + z) + 2*z*\1 + z / + 2*z *(-3 + z)/     \         1 + z /                                                      40*z *\1 + z  + 4*z*(-3 + z)/       \         1 + z /                           16*z*\1 + z  + 4*z*(-3 + z)/|                             |1 + z  + 4*z*(-3 + z)   /  1       4*z  \ /     2               \   4*\\1 + z /*(-3 + z) + 2*z*\1 + z / + 2*z *(-3 + z)/   4*z*\1 + z  + 4*z*(-3 + z)/|
-6 - 6*z  - (z - I) *|- ------------------------- + 2*\1 + z  + 4*z*(-3 + z)/*|--------- - ------ + --------- + -----------------| + ------------------------- + ---------------------------- + ----------------------------------------- - ------------------------------------------------------- - ----------------------------------------------------- - ---------------------------------------------------------------------- + ----------------------------- + --------------------------------------------- + ----------------------------| - 24*z*(-3 + z) + 6*(z - I)*|--------------------- + |------ + ------|*\1 + z  + 4*z*(-3 + z)/ - ---------------------------------------------------- + ---------------------------|
                     |                 2                                      |        2        2           2   /     2\         |                   2                           2                                -3 + z                                                   2                                            /     2\                                                                   2                                                     2                                      2                           /     2\               |                             |        -3 + z          |-3 + z        2|                                                       2                                          2          |
                     |            1 + z                                       |(-3 + z)    1 + z    /     2\    \1 + z /*(-3 + z)|           (-3 + z)                       1 + z                                                                                  /     2\                                             \1 + z /*(-3 + z)                                                     1 + z                                              /     2\                                  1 + z                            \1 + z /*(-3 + z)      |                             \                        \         1 + z /                                                  1 + z                                      1 + z           /
                     \                                                        \                     \1 + z /                     /                                                                                                                                 \1 + z /                                                                                                                                                                      \1 + z /                                                                                          /                                                                                                                                                                                     
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   3                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           /     2\          2                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           \1 + z / *(-3 + z)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            
$$\frac{- 6 z^{2} - 24 z \left(z - 3\right) - \left(z - i\right)^{2} \left(\frac{40 z^{2} \left(z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1\right)}{\left(z^{2} + 1\right)^{2}} + \frac{4 z \left(\frac{4 z}{z^{2} + 1} + \frac{1}{z - 3}\right) \left(z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1\right)}{z^{2} + 1} - \frac{48 z \left(2 z^{2} \left(z - 3\right) + 2 z \left(z^{2} + 1\right) + \left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right)\right)}{\left(z^{2} + 1\right)^{2}} + \frac{16 z \left(z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1\right)}{\left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right)} + 2 \left(z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1\right) \left(\frac{12 z^{2}}{\left(z^{2} + 1\right)^{2}} + \frac{4 z}{\left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right)} - \frac{2}{z^{2} + 1} + \frac{1}{\left(z - 3\right)^{2}}\right) - \frac{4 \left(\frac{4 z}{z^{2} + 1} + \frac{1}{z - 3}\right) \left(2 z^{2} \left(z - 3\right) + 2 z \left(z^{2} + 1\right) + \left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right)\right)}{z^{2} + 1} - \frac{4 \left(z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1\right)}{z^{2} + 1} + \frac{12 \left(3 z^{2} + 2 z \left(z - 3\right) + 1\right)}{z^{2} + 1} + \frac{\left(\frac{4 z}{z^{2} + 1} + \frac{1}{z - 3}\right) \left(z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1\right)}{z - 3} - \frac{12 \left(2 z^{2} \left(z - 3\right) + 2 z \left(z^{2} + 1\right) + \left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right)\right)}{\left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right)} + \frac{3 \left(z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1\right)}{\left(z - 3\right)^{2}}\right) + 6 \left(z - i\right) \left(\frac{4 z \left(z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1\right)}{z^{2} + 1} + \left(\frac{4 z}{z^{2} + 1} + \frac{1}{z - 3}\right) \left(z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1\right) - \frac{4 \left(2 z^{2} \left(z - 3\right) + 2 z \left(z^{2} + 1\right) + \left(z - 3\right) \left(z^{2} + 1\right)\right)}{z^{2} + 1} + \frac{z^{2} + 4 z \left(z - 3\right) + 1}{z - 3}\right) - 6}{\left(z - 3\right)^{2} \left(z^{2} + 1\right)^{3}}$$
Gráfico
Derivada de (z-i)^2/((z^2+1)^2*(z-3))