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x+sin^3(x)/3*cos^3(x)-sin(x)/cos(x)

Derivada de x+sin^3(x)/3*cos^3(x)-sin(x)/cos(x)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
       3                    
    sin (x)    3      sin(x)
x + -------*cos (x) - ------
       3              cos(x)
(x+sin3(x)3cos3(x))sin(x)cos(x)\left(x + \frac{\sin^{3}{\left(x \right)}}{3} \cos^{3}{\left(x \right)}\right) - \frac{\sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)}}
x + (sin(x)^3/3)*cos(x)^3 - sin(x)/cos(x)
Solución detallada
  1. diferenciamos (x+sin3(x)3cos3(x))sin(x)cos(x)\left(x + \frac{\sin^{3}{\left(x \right)}}{3} \cos^{3}{\left(x \right)}\right) - \frac{\sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)}} miembro por miembro:

    1. diferenciamos x+sin3(x)3cos3(x)x + \frac{\sin^{3}{\left(x \right)}}{3} \cos^{3}{\left(x \right)} miembro por miembro:

      1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

      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)=sin3(x)cos3(x)f{\left(x \right)} = \sin^{3}{\left(x \right)} \cos^{3}{\left(x \right)} y g(x)=3g{\left(x \right)} = 3.

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

        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)=cos3(x)f{\left(x \right)} = \cos^{3}{\left(x \right)}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

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

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

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

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

              ddxcos(x)=sin(x)\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            3sin(x)cos2(x)- 3 \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}

          g(x)=sin3(x)g{\left(x \right)} = \sin^{3}{\left(x \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

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

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

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

            1. La derivada del seno es igual al coseno:

              ddxsin(x)=cos(x)\frac{d}{d x} \sin{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)}

            Como resultado de la secuencia de reglas:

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

          Como resultado de: 3sin4(x)cos2(x)+3sin2(x)cos4(x)- 3 \sin^{4}{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} + 3 \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{4}{\left(x \right)}

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

        1. La derivada de una constante 33 es igual a cero.

        Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

        sin4(x)cos2(x)+sin2(x)cos4(x)- \sin^{4}{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} + \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{4}{\left(x \right)}

      Como resultado de: sin4(x)cos2(x)+sin2(x)cos4(x)+1- \sin^{4}{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} + \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{4}{\left(x \right)} + 1

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

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

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

        1. La derivada del seno es igual al coseno:

          ddxsin(x)=cos(x)\frac{d}{d x} \sin{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)}

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

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

          ddxcos(x)=sin(x)\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}

        Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

      Entonces, como resultado: sin2(x)+cos2(x)cos2(x)- \frac{\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}}

    Como resultado de: sin2(x)+cos2(x)cos2(x)sin4(x)cos2(x)+sin2(x)cos4(x)+1- \frac{\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} - \sin^{4}{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} + \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{4}{\left(x \right)} + 1

  2. Simplificamos:

    (sin2(x)cos4(x)+cos6(x)1)tan2(x)\left(- \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{4}{\left(x \right)} + \cos^{6}{\left(x \right)} - 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)}


Respuesta:

(sin2(x)cos4(x)+cos6(x)1)tan2(x)\left(- \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{4}{\left(x \right)} + \cos^{6}{\left(x \right)} - 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-10001000
Primera derivada [src]
                     2                     
   4       2      sin (x)      2       4   
cos (x)*sin (x) - ------- - cos (x)*sin (x)
                     2                     
                  cos (x)                  
sin4(x)cos2(x)+sin2(x)cos4(x)sin2(x)cos2(x)- \sin^{4}{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} + \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{4}{\left(x \right)} - \frac{\sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}}
Segunda derivada [src]
  /                                       2                       \       
  |   5        1         4             sin (x)        3       2   |       
2*|cos (x) - ------ + sin (x)*cos(x) - ------- - 4*cos (x)*sin (x)|*sin(x)
  |          cos(x)                       3                       |       
  \                                    cos (x)                    /       
2(sin4(x)cos(x)4sin2(x)cos3(x)sin2(x)cos3(x)+cos5(x)1cos(x))sin(x)2 \left(\sin^{4}{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} - 4 \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{3}{\left(x \right)} - \frac{\sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{3}{\left(x \right)}} + \cos^{5}{\left(x \right)} - \frac{1}{\cos{\left(x \right)}}\right) \sin{\left(x \right)}
Tercera derivada [src]
  /                                                   2           4                        \
  |        6         6            4       2      4*sin (x)   3*sin (x)         2       4   |
2*|-1 + cos (x) - sin (x) - 17*cos (x)*sin (x) - --------- - --------- + 17*cos (x)*sin (x)|
  |                                                  2           4                         |
  \                                               cos (x)     cos (x)                      /
2(sin6(x)+17sin4(x)cos2(x)3sin4(x)cos4(x)17sin2(x)cos4(x)4sin2(x)cos2(x)+cos6(x)1)2 \left(- \sin^{6}{\left(x \right)} + 17 \sin^{4}{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} - \frac{3 \sin^{4}{\left(x \right)}}{\cos^{4}{\left(x \right)}} - 17 \sin^{2}{\left(x \right)} \cos^{4}{\left(x \right)} - \frac{4 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \cos^{6}{\left(x \right)} - 1\right)
Gráfico
Derivada de x+sin^3(x)/3*cos^3(x)-sin(x)/cos(x)