Sr Examen

Derivada de xsec^2x-tgx

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     2            
x*sec (x) - tan(x)
xsec2(x)tan(x)x \sec^{2}{\left(x \right)} - \tan{\left(x \right)}
x*sec(x)^2 - tan(x)
Solución detallada
  1. diferenciamos xsec2(x)tan(x)x \sec^{2}{\left(x \right)} - \tan{\left(x \right)} 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)=xf{\left(x \right)} = x; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

      1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

      g(x)=sec2(x)g{\left(x \right)} = \sec^{2}{\left(x \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

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

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

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

        1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

          sec(x)=1cos(x)\sec{\left(x \right)} = \frac{1}{\cos{\left(x \right)}}

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

        3. Según el principio, aplicamos: 1u\frac{1}{u} tenemos 1u2- \frac{1}{u^{2}}

        4. 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:

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

        Como resultado de la secuencia de reglas:

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

      Como resultado de: 2xsin(x)sec(x)cos2(x)+sec2(x)\frac{2 x \sin{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \sec^{2}{\left(x \right)}

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

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

        tan(x)=sin(x)cos(x)\tan{\left(x \right)} = \frac{\sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(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(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: 2xsin(x)sec(x)cos2(x)sin2(x)+cos2(x)cos2(x)+sec2(x)\frac{2 x \sin{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} - \frac{\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \sec^{2}{\left(x \right)}

  2. Simplificamos:

    2xtan(x)cos2(x)\frac{2 x \tan{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}}


Respuesta:

2xtan(x)cos2(x)\frac{2 x \tan{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-250000250000
Primera derivada [src]
        2         2             2          
-1 + sec (x) - tan (x) + 2*x*sec (x)*tan(x)
2xtan(x)sec2(x)tan2(x)+sec2(x)12 x \tan{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} + \sec^{2}{\left(x \right)} - 1
Segunda derivada [src]
  /  /       2   \               2                  2    /       2   \          2       2   \
2*\- \1 + tan (x)/*tan(x) + 2*sec (x)*tan(x) + x*sec (x)*\1 + tan (x)/ + 2*x*sec (x)*tan (x)/
2(x(tan2(x)+1)sec2(x)+2xtan2(x)sec2(x)(tan2(x)+1)tan(x)+2tan(x)sec2(x))2 \left(x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \sec^{2}{\left(x \right)} + 2 x \tan^{2}{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)} - \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + 2 \tan{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)}\right)
Tercera derivada [src]
  /               2                                                                                                                                 \
  |  /       2   \         2    /       2   \        2    /       2   \        2       2             2       3             2    /       2   \       |
2*\- \1 + tan (x)/  - 2*tan (x)*\1 + tan (x)/ + 3*sec (x)*\1 + tan (x)/ + 6*sec (x)*tan (x) + 4*x*sec (x)*tan (x) + 8*x*sec (x)*\1 + tan (x)/*tan(x)/
2(8x(tan2(x)+1)tan(x)sec2(x)+4xtan3(x)sec2(x)(tan2(x)+1)22(tan2(x)+1)tan2(x)+3(tan2(x)+1)sec2(x)+6tan2(x)sec2(x))2 \left(8 x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)} + 4 x \tan^{3}{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)} - \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} - 2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} + 3 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \sec^{2}{\left(x \right)} + 6 \tan^{2}{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)}\right)
Gráfico
Derivada de xsec^2x-tgx